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海王星到達太陽系需要多遠,想象無法想象,離恒星不遠

作者:公司鞠文豪

海王星是太陽系最遠的一顆行星,也是八大行星裡面的最後一顆。它是一顆真正的藍色星球,鑲嵌在遙遠的地方,呼喚着人們的光臨。海王星最吸引人的就是它上面數之不盡的鑽石和持續肆虐百年的風暴。

海王星名字的由來是羅馬神話傳說中的海神尼普頓,它也球如其名,是海洋一般的湛藍。然而它的上面沒有任何海洋,主要由氫氣和氦氣以及一些甲烷組成,是一顆氣體星球。

雖然是氣體星球,但是海王星的品質依然很大,是地球的17倍,距離太陽45億公裡,是以真正能夠到達海王星的太陽能量很少,它的表面溫度零下218度。不過,海王星的核心溫度卻有超乎想象的7000攝氏度。

海王星到達太陽系需要多遠,想象無法想象,離恒星不遠

海王星的自轉周期是16個小時,但是公轉的周期卻是160多年,這是因為它的軌道半徑是地球到太陽距離的30倍。由于太過于遙遠,至今隻有旅行者2号拜訪過海王星。

海王星表面有一個黑斑,和木星的紅斑一樣,是上面的氣流旋轉造成的,黑斑的旋轉周期是16個地球日,方向是逆時針。而且這個黑斑會移動,每18個小時圍繞海王星移動一圈。

不過這個黑斑沒有木星的紅斑顯眼,它是1989年旅行者2号拍攝到的,但是到了1994年,天文學家們發現黑斑消失了。關于黑斑的去處,還是一個未解之謎,有人認為黑斑依舊存在與天王星的表面,隻不過,被大氣層遮擋了。

我們都稱呼地球為藍色星球,這是因為地球上有70%被海洋覆寫,從太空中觀察,呈現蔚藍色。然而就藍色的占比來看,海王星表示,地球的藍色在它面前就是妹妹。海王星幾乎整顆星球都是藍色,在黑暗的太空背景下,顯得安靜而神秘。

海王星的大氣層非常厚,占據了自身的品質的5%~10%,海王星的大氣中主要成分是氫氣和氦氣,這兩種氣體無色,不可能顯現幽藍色。造成海王星顯藍的主要原因是甲烷。

甲烷是一種會吸收紅色光系的氣體,大氣中的甲烷将太陽光裡面的紅光和橙光吸收。一個星體是什麼顔色主要看它反射怎樣的光,地球上有海洋和陸地,是以海洋反射藍光呈現藍色,而陸地反射黃光和綠光。火星表面有很多鐵的氧化物,是以它會反射紅光,整個火星看起來就是紅色的。

海王星中的甲烷主要吸收紅光和橙光,同時對黃光和綠光也會有影響,最後隻剩下青藍紫這些冷色調光被海王星反射,呈現寒冷的藍色。

海王星是一顆遙遠的寒冷星球,它沒有陸地,是以也不可能孕育生命更不适合生命生活。它對于我們人類來說似乎沒有移民的價值,為什麼人類還對它如此向往呢?因為這上面有一種人類很向往的物質——鑽石。

想象無法想象,海王星離恒星不遠,根據科學研究,太陽系在銀河系内的位置就相當于在郊區,是以太陽系周圍5光年内基本沒有其它恒星系存在,要去到10光年左右才有恒星系,可見太陽系在銀河系内的位置是多麼偏僻。也正因為如此,許多系外行星距離太陽系都十分遙遠,地球上的科學家隻能通過天文望遠鏡、太空望遠鏡等裝置去觀測和探索它們。

除了動用天文裝置直接對系外行星進行觀測之外,天文學家還應用一些間接方法來研究系外行星的情況,比如掩星法。這種方法的原理就是系外行星運作到與地球、其主恒星同一條線的位置上,它能夠遮蓋住主恒星一部分光線,進而使得研究人員有機會研究它的體積、大氣層等情況。除了掩星法之外,早期科學家大多通過計算來判斷一顆星球的存在。

太陽系裡的海王星、天王星就是通過計算被發現的,其中所涉及的一條科學原理就是我們熟知的牛頓定律。牛頓萬有引力定律不僅适用于解釋地球上物質之間的引力關系,還可以解釋天體之間的引力關系。倘若科學家已經在系外發現了兩顆星球,通過計算發現這兩星球的引力場和實際情況差距較大,說明它們之間還可能存在第三顆星球。

如今類似計算的這種間接方法在天文研究中還常常得到應用,但随着天文裝置的不斷發展天文學家更多依靠天文裝置進行直接探測,因為這種方式的準确率更高。前段時間國外科學家利用高精度徑向速度行星探測器發現了太陽系外一顆奇特的行星,并将其編号為LTT 9779b。初步探測資料顯示,這顆行星的體型和海王星差不多。

衆所周知,在太陽系内海王星是一顆“冰球”,它的表面幾乎都被冰所覆寫,使得大量元素都沉積在其地表之下,是以有科學家認為如果有一天人類能夠對海王星進行深入的探測,那将是一個新世界。然而這次科學家所發現的LTT 9779b有着特殊的情況,它雖然體積和海王星類似,但表面溫度卻高出海王星表面溫度幾十倍甚至上百倍。

換而言之,它是一顆超熱海王星,研究人員表示這樣的星球在理論上是不存在的,那為何它又出現在現實中呢?這個問題目前還未有定論,但科學家提出了兩種假設。其一,LTT 9779b原本應該是顆類木星,但是它被主恒星的引力吸引後大氣不斷被剝奪,最終體積減小到和海王星相仿。

其二,LTT 9779b現在距離主恒星非常近,甚至比太陽與水星之間的距離還要近,但是它原本并不在這個位置上。這兩種假設都為科學家的後續研究提供了方向,但也都存在漏洞,其中第一個假設将過去的LTT 9779b看作是一顆類木星,那麼為什麼類木星距離主恒星那麼近呢?這個問題同樣需要回答,否則這個假設很難成立。

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