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组成海王星的物质丨太空探索

牧夫天文 · 公众号 · 科学 · 2017-02-08 07:00

正文

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本文选自：SPACENEWS

作者：Nola Taylor Redd

译/曲有误

校编/怪哉研究者

组成海王星的物质

海王星，与天王星同是带外行星，被称作“冰巨星”。与木星和土星相比，海王星由更多的冰构成，几乎自成一个类别。

不同的图像呈现出了海王星的特征。通过跟踪记录其大黑斑和南极等处的特征，天文学家能够更精确地测量海王星一天的时长。

图片来自：E.Karkoschka /亚利桑那大学

大气层之下

海王星的第一层是冰冷的大气层，主要由氢气和氦气组成。其泛蓝的颜色来自于其中微量的甲烷，但其又不同于天王星黯淡的蓝色，而是更加明亮，这表明可能还存在其他会影响其颜色的气体。天王星离太阳很远，因此温度较低。

海王星是质量第三大的行星。和其他气体巨星一样，海王星没有确定的表层，而是逐渐过渡为冰和水的混合层。这个水-氨的海洋就是海王星的“地幔”，质量相当于地球的10倍。“地幔”内的温度从3,140华氏度（1,727摄氏度）到8,540华氏度（4,727摄氏度）不等。在一定深度下，甲烷可转化成金刚石晶体。

与地球相似，海王星有着坚硬内核，由铁和其他金属组成。海王星质量比地球稍大，其内核温度可达到9,260华氏度 (5,127 摄氏度)。

奇异的行星环

和其他气体巨星一样，海王星有行星环。但这个蓝色恒星的6个行星环并不像其他气体行星的行星环那样均匀环绕，而是在环上有一些突出的较宽弧段，这可能是海王星的一个卫星造成的。这些行星环由冰和硅酸盐组成，因此些微泛红。

海王星的行星环在一次凌星时被正在观测它的天文学家所发现，被掩星因被遮挡而消失，而后又重新出现在视野中。但由于海王星的行星环上有较宽弧段，当星体运行到海王星另一侧时，并没有像其他恒星的行星环一样再次引起闪烁现象，这让当时的科学家们十分疑惑。直到1989年旅行者号探测器拍摄到海王星的图片时，这一谜团才被解开。

倾斜的磁层

海王星的磁场也不寻常，其相对于海王星的自转轴是倾斜的。其磁场强度大概是地球磁场的27倍，倾斜角为47度，可能是地幔本身的运动造成。这些运动也导致了海王星大气中的强风和奇特的天气变化。

气体巨星海王星的内部结构