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天王星的兄弟

时间:2019-08-28    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

海王星

 

在大型天文望远镜里的海王星,呈现出淡蓝色的圆面,人们自然而然地

联想到蔚蓝色的大海,于是,西方人用罗马神话中的大海之神——尼普顿的

名字来称呼它,中文译为海王星。

  

天王星的兄弟

 

海王星绕太阳运转的轨道半径为 45 亿千米,是地球距离太阳的 30 倍,

公转一周需要 165 年。从 1846 年发现到今天,海王星还没走完一个全程。

海王星的直径是 49400 千米,和天王星类似,质量比天王星略大一些。

因此海王星的内部结构与天王星极为相近,所以说是天王星的孪生兄弟。

海王星表面也有厚厚的大气层包围着,大气中含有氢、甲烷和氨等气体。

由于海王星离太阳遥远,表面有效温度为-230℃,但在红外波段,海王星的

辐射能量超过它所吸收的太阳能量,这表明海王星也可能存在内部局部能

源。从 1989 年 8 月“旅行者 2 号”考察海王星时发回的照片上发现,海王星

上面有一个大鹅卵形黑斑,二个暗斑和三个亮斑。黑斑的直径约为 1.28 万公

里,看上去像一只大眼睛,大约每 10 天逆时针旋转一周。这个大黑斑实际上

是一个气旋,它是海王星大气的高压区,在它上面约 50 公里处有一些像卷云

般的云朵。分析表明,在海王星大气中含有高浓度的甲烷和氢硫化物。

天王星和海王星的内部结构既不像类地行星富含硅、铁,又不像巨行星

那样富含氢、氦,它们基本上是由水、甲烷、氨等氢化物构成;而硅酸盐、

铁、氢和氦只是次要成分。这就是说,虽然天王星和海王星也像巨行星那样

是液态行星,但它们的化学成分已不是原始星云物质。

现在认为天王星和海王星的大气中氢仍是主要成分,其内部结构分为三

层:富氢的大气层,其质量为 1~2 地球质量;由甲烷、氨和水构成的液态幔,

其质量约为地球质量的 10 倍;岩—冰核,其质量约为地球质量的 3 倍。

根据地面观测,天王星和海王星也有磁层。为此,“旅行者 2 号”的探

测项目中设置了对天王星、海王星磁层的探测项目。“旅行者 2 号”在到达

天王星最近距离点之前,就探测出天王星发出的射电信号和带电粒子流。经

测定,天王星也有磁层结构,其磁层中主要是由质子和电子构成的等离子体。

磁层在朝向太阳的一面至少延伸到 59 万公里的高度,其磁尾延伸到 600 万公

里。天王星也有与地球范艾伦带类似的辐射带。

1989 年 8 月 24 日,“旅行者”2 号抵达海王星近区,对海王星进行多方

面的探测。观测资料向我们展示了海王星的“画卷”。海王星是一颗蓝绿色

的行星,大气层内十分活跃,各层的云都在高速流动,风暴层出不穷。在大

气层中存在两个暗斑和 3 个亮斑。其中一个大暗斑在东西方向上达 12000 公

里,南北方向上达 8000 公里,位于海王星南半球南纬 21°,与木星大红斑

一样,是沿逆时针方向运动的气团。大黑斑的南部还伴有明亮的白斑。“旅

行者”2 号还新发现海王星有 6 颗卫星,使海王星卫星总数达到 8 颗。发现

海王星有 5 条光环。迄今为止,木星、土星、天王星和海王星都具有光环。

它们同属类木行星。这给关于太阳系起源和演化的研究注入了新的活力。

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