發現(xian)者 威(wei)廉·拉塞爾(er)
發現日(ri) 1846年10月10日(ri)
軌道特性
長軸 354,800 km
偏心率 0.0000
軌道(dao)周期(qi) -5.877日
(逆行)
傾(qing)角 130.267°(相對于(yu)黃道)
157.340°(相對于海王星(xing)赤道)
130.063°(相對于(yu)海王星(xing)軌道)
含有空氣(qi)(qi):氮氣(qi)(qi)99% 其他(ta)氣(qi)(qi)體(ti)1%
旅行者2號1989年08月24日攝于距(ju)離(li)海衛(wei)一(yi)53萬(wan)千米處(chu)海衛(wei)一(yi)是環(huan)繞海王(wang)星(xing)(xing)運行的(de)(de)(de)一(yi)顆衛(wei)星(xing)(xing)。它是海王(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)中(zhong)最大的(de)(de)(de)一(yi)顆。它是太(tai)(tai)陽系中(zhong)最冷的(de)(de)(de)天體之一(yi),具有(you)復雜的(de)(de)(de)地(di)質歷史和一(yi)個(ge)(ge)相對(dui)來說比較年輕(qing)的(de)(de)(de)表面(mian)。1846年10月10日威廉·拉(la)塞爾(er)(William Lassell)發(fa)現(xian)了(le)海衛(wei)一(yi)(這是海王(wang)星(xing)(xing)被發(fa)現(xian)后(hou)(hou)第17天)。拉(la)塞爾(er)以為(wei)他還發(fa)現(xian)了(le)海王(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)環(huan)。雖然后(hou)(hou)來發(fa)現(xian)海王(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)確(que)有(you)一(yi)個(ge)(ge)環(huan),但是拉(la)塞爾(er)的(de)(de)(de)發(fa)現(xian)還是值得(de)懷疑(yi),因為(wei)實際上(shang)海王(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)環(huan)太(tai)(tai)暗了(le),不可能被拉(la)塞爾(er)用他的(de)(de)(de)儀器發(fa)現(xian)。
海衛(wei)一在國際上(shang)的名(ming)字是(shi)(shi)Triton,它是(shi)(shi)以希臘(la)海神(shen)崔頓命(ming)(ming)名(ming)的。這(zhe)個名(ming)字是(shi)(shi)1880年卡爾(er)米·弗拉馬利昂(ang)提出(chu)的發現(xian)者拉塞爾(er)本(ben)人似乎想不(bu)出(chu)應該怎(zen)樣給這(zhe)顆衛(wei)星命(ming)(ming)名(ming)但是(shi)(shi)他(ta)給他(ta)后來(lai)的發現(xian)土衛(wei)七和天(tian)衛(wei)一、天(tian)衛(wei)二命(ming)(ming)名(ming)了。
繼弗拉馬利昂后還有(you)一些人(ren)建(jian)議使用這(zhe)個(ge)(ge)名(ming)字,但出于各種原因這(zhe)個(ge)(ge)名(ming)字一直(zhi)沒有(you)成為正式的(de)名(ming)字直(zhi)到(dao)1939年(nian)的(de)書里還標記(ji)有(you)“不常用的(de)名(ming)字”。當時一般將海衛一稱為“海王星的(de)衛星”,
直到海衛二被(bei)發現(xian)后特里同才于1949年被(bei)定為(wei)正式名稱。
海衛一的平均密度為2.05 g/cm3,在地質上估計含有25%固態冰,以及其他巖石物質。它擁有一層稀薄大氣,其主要成份是氮,以及含有少量甲烷,整體大氣壓約為0.01毫巴。它的表面溫度低于40K,但是至少為35.6K。這個最低溫度的原因在于在這個溫度下固體氮的相態發生變化,從六角形的晶體相態變為立方體的晶體相態估計的最高溫度的來源在于通過測量氮在海衛一大氣中的蒸汽壓,在這個蒸汽壓下固態與氣態平衡的溫度低于40K。這說明海衛一的表面溫度甚至低于冥王星的表面溫度(44K)。雖然如此海衛一地質活躍,其表面非常年輕(qing)很少有撞(zhuang)擊(ji)坑。旅行者(zhe)2號(hao)觀(guan)測到了(le)多個冰火(huo)(huo)山(shan)或(huo)正在噴發的(de)(de)液氮、灰塵或(huo)甲(jia)烷混合物噴泉,這些噴泉可(ke)以達到8000多米的(de)(de)高度。不(bu)(bu)像木衛(wei)一(yi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan),海(hai)衛(wei)一(yi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)活動(dong)可(ke)能不(bu)(bu)是(shi)(shi)潮汐作(zuo)用(yong)造(zao)成的(de)(de)而是(shi)(shi)季(ji)節性的(de)(de)太(tai)陽照射所造(zao)成的(de)(de)。海(hai)衛(wei)一(yi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)還有非常錯綜復雜的(de)(de)山(shan)脊(ji)和峽谷地(di)形,它們(men)可(ke)能是(shi)(shi)通過不(bu)(bu)斷地(di)融化和凍結所形成的(de)(de)。海(hai)衛(wei)一(yi)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)為2300萬(wan)平方公里(li),這相當(dang)于與地(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)的(de)(de)4.5%或(huo)者(zhe)地(di)球(qiu)大(da)陸面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)的(de)(de)15.5%,
在所有太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)大衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)特別(bie)(bie),它(ta)(ta)有一(yi)(yi)個逆(ni)行軌道(dao)(dao)(dao)(軌道(dao)(dao)(dao)公轉(zhuan)方(fang)向與行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)方(fang)向相(xiang)反)。雖然木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)外部小(xiao)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)以(yi)及天王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)外部的(de)(de)(de)(de)三顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也有逆(ni)行軌道(dao)(dao)(dao),但(dan)是這(zhe)些(xie)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中最(zui)大的(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九的(de)(de)(de)(de)直徑只有海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)8%,其(qi)(qi)質量只有海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)0.03%。逆(ni)行的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)可(ke)(ke)(ke)能與其(qi)(qi)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)同時在太(tai)(tai)陽(yang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云中產生,它(ta)(ta)們(men)是被行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)捕(bu)(bu)獲的(de)(de)(de)(de),海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)可(ke)(ke)(ke)能是被海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)捕(bu)(bu)獲的(de)(de)(de)(de)柯伊伯帶天體。這(zhe)個理論可(ke)(ke)(ke)以(yi)解釋一(yi)(yi)系(xi)(xi)(xi)列海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統不(bu)尋(xun)常(chang)的(de)(de)(de)(de)地方(fang)比(bi)如為什(shen)么海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)外部的(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)偏(pian)心(xin)率(lv)特別(bie)(bie)高,以(yi)及為什(shen)么相(xiang)比(bi)于其(qi)(qi)它(ta)(ta)類(lei)木(mu)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)來說海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)特別(bie)(bie)少(在海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)被捕(bu)(bu)獲的(de)(de)(de)(de)過程中有許多小(xiao)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)(ke)能被甩出了(le)海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統),以(yi)及為什(shen)么海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)內部明(ming)顯分層(其(qi)(qi)軌道(dao)(dao)(dao)本(ben)一(yi)(yi)開始的(de)(de)(de)(de)偏(pian)心(xin)率(lv)非常(chang)大,所造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)潮汐作用(yong)產生的(de)(de)(de)(de)熱量使得(de)其(qi)(qi)內部很長(chang)時間里(li)液態)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)和(he)組成(cheng)類(lei)似冥王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),冥王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)偏(pian)心(xin)率(lv)使它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)與海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)交叉提(ti)供了(le)很強的(de)(de)(de)(de)線索說明(ming)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)本(ben)來可(ke)(ke)(ke)能是一(yi)(yi)顆(ke)類(lei)似冥王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)天體
由(you)于海衛一的軌道本來(lai)就(jiu)離海王(wang)星非常近了,加上它的逆行軌道,它繼續受(shou)潮汐作用的影響。估計在14到(dao)36億年內它會達到(dao)洛希極限。之(zhi)后(hou)它可能與海王(wang)星大氣層相撞,或者分裂造(zao)成一個(ge)環。
同樣由(you)于海衛一(yi)離(li)海王星(xing)非常近,加上它(ta)自己的體積比較大,其(qi)(qi)潮汐作(zuo)用使得它(ta)的軌(gui)道幾乎完全(quan)是一(yi)個(ge)完美的圓其(qi)(qi)偏心率小于0.0000001,
海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)軌道與海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)的(de)自轉軸之間的(de)傾角達(da)(da)157°,與海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)的(de)軌道之間的(de)傾角達(da)(da)130°。因此它(ta)的(de)極幾(ji)乎可以(yi)直(zhi)對(dui)太陽。隨著海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)環(huan)繞太陽的(de)公轉,每82年海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)一(yi)(yi)個(ge)極正(zheng)對(dui)太陽,這導致了海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)表面極端(duan)的(de)季節變(bian)化(hua)其季節變(bian)化(hua)的(de)大周期每700年重復一(yi)(yi)次,下一(yi)(yi)次海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)盛夏將(jiang)于(yu)2007年到達(da)(da)。
從(cong)海衛一被(bei)發現(xian)以(yi)來它(ta)的南極對向太陽。旅行者2號飛躍海王星時發現(xian)它(ta)的南半球被(bei)一層凍結的氮和甲烷覆蓋(gai)這(zhe)些甲烷可能正(zheng)在慢慢蒸發,
這(zhe)(zhe)個(ge)蒸發和(he)凍(dong)(dong)結的過程對海(hai)衛一的大(da)氣有影響。近年來通(tong)過掩星的觀測證明(ming)從1989年到1998年海(hai)衛一的氣壓加倍大(da)多數(shu)模(mo)型(xing)語言這(zhe)(zhe)個(ge)氣壓的增(zeng)高是由于極部的易揮發氣體(ti)(ti)蒸發導致的,但也(ye)有些模(mo)型(xing)認為這(zhe)(zhe)些蒸發了(le)的氣體(ti)(ti)會在(zai)赤(chi)道附近重新凍(dong)(dong)結起來,因此海(hai)衛一氣壓增(zeng)高的原(yuan)因還沒有定論,
海衛(wei)一(yi)(yi)是一(yi)(yi)個地(di)質活躍的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing),其表面年輕復雜海衛(wei)一(yi)(yi)的(de)大小、密度和化學組成與冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)差不多,由(you)于(yu)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)軌(gui)道與海王(wang)星(xing)(xing)(xing)相交,因此海衛(wei)一(yi)(yi)可能曾(ceng)經是一(yi)(yi)顆類似冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)行星(xing)(xing)(xing),被海王(wang)星(xing)(xing)(xing)捕獲。因此海衛(wei)一(yi)(yi)與海王(wang)星(xing)(xing)(xing)可能不是在太(tai)陽系的(de)同一(yi)(yi)地(di)區形(xing)成的(de)。它可能是在太(tai)陽系的(de)外部形(xing)成的(de)。
雖然如此海(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)與太陽(yang)系的(de)其它凍結衛(wei)(wei)(wei)(wei)星也(ye)有區別(bie)。海(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)地(di)形類似(si)天衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、土衛(wei)(wei)(wei)(wei)二、木衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、木衛(wei)(wei)(wei)(wei)二和木衛(wei)(wei)(wei)(wei)三,它還類似(si)火星的(de)極地(di)。
通過分析海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)對旅行者(zhe)2號軌(gui)道(dao)的(de)(de)影(ying)響可以確(que)定(ding)海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)有一(yi)層冰的(de)(de)地殼(ke),下(xia)面有一(yi)個很大(da)的(de)(de)核(可能含有金屬)這個核的(de)(de)質量占整個衛(wei)(wei)(wei)星質量的(de)(de)2/3,這樣一(yi)來海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)核是(shi)繼木衛(wei)(wei)(wei)一(yi)和木衛(wei)(wei)(wei)二后太陽系里第(di)三大(da)的(de)(de)。海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)平(ping)均密度為(wei)2.05g/cm3,它的(de)(de)25%是(shi)冰,
海衛(wei)一(yi)的表(biao)面(mian)主要由凍結的氮組(zu)成(cheng),但(dan)它也含干冰(二氧化碳)、水冰、固態的一(yi)氧化碳和甲(jia)烷。估計(ji)其(qi)表(biao)面(mian)還含有大量氨。海衛(wei)一(yi)的表(biao)面(mian)非(fei)常亮。60-95%的入射(she)(she)陽光(guang)被反射(she)(she)(相比而言月球只反射(she)(she)11%的入射(she)(she)陽光(guang))。
海衛一的表面面積相當于地球大陸面積的15.5%或者地球表面面(mian)積的(de)4.5%。海(hai)衛一的(de)表面(mian)密度可(ke)能不均勻,從2.07至2.3g/cm3不等(deng)它的(de)表面(mian)有巖石(shi)露頭,也(ye)有深谷。部分地區被(bei)凍結(jie)的(de)甲(jia)烷覆(fu)蓋,
海(hai)衛一(yi)(yi)的南極(ji)地(di)區(qu)被凍結的氮(dan)和甲烷覆蓋,偶爾有(you)(you)撞擊坑(keng)和噴泉。這個(ge)地(di)區(qu)的反(fan)光率非常高(gao),它吸收的太陽能非常小(xiao)。由于旅行者飛過(guo)時(shi)海(hai)衛一(yi)(yi)的北極(ji)地(di)區(qu)已經(jing)在夜區(qu)里(li)了,因此(ci)那(nei)里(li)的情況不明,但估計那(nei)里(li)也有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)極(ji)冠。
海衛(wei)一(yi)(yi)表(biao)面(mian)(mian)的撞(zhuang)擊(ji)坑很少,說明其表(biao)面(mian)(mian)活動劇烈海衛(wei)一(yi)(yi)的赤道地區由長(chang)的、平行的、從內部延伸出(chu)來的山脊組成這(zhe)(zhe)些山脊與山谷交(jiao)錯。這(zhe)(zhe)個地形被稱為溝(gou)。這(zhe)(zhe)些溝(gou)的東部是高(gao)原,
南半球的平原周圍有黑(hei)色的斑點,這些(xie)斑點似乎(hu)是(shi)(shi)冰升(sheng)華后(hou)的遺留物(wu),但是(shi)(shi)其組成(cheng)和來源不明。
海衛一表面大(da)多(duo)數的坑(keng)是冰(bing)滑動或(huo)者(zhe)(zhe)倒(dao)塌(ta)導致的,而不象其它(ta)衛星上的撞擊(ji)坑(keng)。旅行者(zhe)(zhe)發現的最大(da)的撞擊(ji)坑(keng)直徑(jing)500千米,它(ta)一再被滑動的和倒(dao)塌(ta)的冰(bing)覆蓋。
“哈密(mi)瓜(gua)皮地(di)(di)形(xing)(xing)”是太陽系里最奇怪的一個地(di)(di)形(xing)(xing)之一。它(ta)的名稱來(lai)自于它(ta)看上(shang)去(qu)象哈密(mi)瓜(gua)的瓜(gua)皮。其成(cheng)因不明但有(you)可能(neng)(neng)它(ta)是由(you)于固氮(dan)的一再升(sheng)華和(he)凝結(jie)、倒塌、冰(bing)火山的一再掩蓋(gai)造(zao)成(cheng)的。雖然(ran)這(zhe)(zhe)里只有(you)少數撞擊坑(keng),但一般認為這(zhe)(zhe)里是海衛一表面上(shang)最老(lao)的地(di)(di)形(xing)(xing)。北半球(qiu)有(you)可能(neng)(neng)大部分(fen)被這(zhe)(zhe)樣的地(di)(di)形(xing)(xing)覆蓋(gai)。
至(zhi)今為(wei)止這個地(di)(di)形(xing)只有(you)在海衛一上被(bei)發現。在這個地(di)(di)形(xing)上還有(you)直徑30至(zhi)50千米(mi)的(de)洼地(di)(di)。這些(xie)洼地(di)(di)可能(neng)不是撞擊(ji)坑因為(wei)它們(men)(men)的(de)形(xing)狀非常(chang)規則,弧(hu)度平滑。它們(men)(men)可能(neng)是由(you)于粘的(de)冰的(de)爆(bao)發造成的(de),
海衛(wei)一上的冰火(huo)山(shan)是(shi)(shi)以非(fei)洲神話里(li)的精靈(ling)命名的。海衛(wei)一是(shi)(shi)太陽系內少(shao)數有火(huo)山(shan)活動的天體。
1820年威廉·拉塞爾開始自己磨制望遠鏡鏡面,1846年9月23日他使用自己磨制的(de)(de)望遠鏡發(fa)(fa)現(xian)了海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星。約翰·弗里德里希·威廉(lian)·赫歇爾獲悉后(hou)給拉(la)(la)塞(sai)(sai)爾寫信,讓(rang)他注意一下海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星是否有衛(wei)星。拉(la)(la)塞(sai)(sai)爾在(zai)他開始尋找衛(wei)星后(hou)的(de)(de)第八天(tian)(tian)(他發(fa)(fa)現(xian)海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星后(hou)的(de)(de)第17天(tian)(tian))于10月10日發(fa)(fa)現(xian)了海(hai)(hai)衛(wei)一。他還稱發(fa)(fa)現(xian)了海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星的(de)(de)環。雖然(ran)后(hou)來證明海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星的(de)(de)確有環,但(dan)是它(ta)的(de)(de)環太暗了,不可(ke)能被拉(la)(la)塞(sai)(sai)爾的(de)(de)望遠鏡發(fa)(fa)現(xian)拉(la)(la)塞(sai)(sai)爾觀察到的(de)(de)可(ke)能是幻覺,
海(hai)衛(wei)一被(bei)發(fa)現100多(duo)年(nian)后天(tian)文(wen)學家才(cai)開始發(fa)現其細(xi)節。他(ta)們發(fa)現海(hai)衛(wei)一的公轉方向(xiang)與(yu)海(hai)王星(xing)的自轉方向(xiang)相反,而且其傾角非常大(da),
在旅行者飛越海(hai)(hai)王星前曾有(you)人懷疑海(hai)(hai)王星有(you)液(ye)氮的(de)海(hai)(hai)洋和氮/甲烷組成的(de)大(da)氣(qi),這個(ge)大(da)氣(qi)層可能達地球(qiu)大(da)氣(qi)層密(mi)度(du)的(de)1/3但(dan)這些估計后來被證明(ming)是完全錯誤的(de)。
第一個(ge)試圖測量海衛一直(zhi)徑的(de)(de)是(shi)杰拉德·柯伊伯,他(ta)1954年(nian)的(de)(de)測量數據為(wei)3800千(qian)(qian)米(mi)。此后不(bu)同測量獲(huo)得的(de)(de)數據從2500千(qian)(qian)米(mi)到6000千(qian)(qian)米(mi)不(bu)等。
但是一(yi)直(zhi)到20世紀末旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)飛越海(hai)(hai)王星時人類對海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)才更加(jia)細致(zhi)地有(you)所了解。在(zai)最早的(de)(de)旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)照片上海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)呈粉紅-黃色。1989年8月25日旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)抵(di)達海(hai)(hai)王星時它(ta)的(de)(de)數據允許科學(xue)家正確地估(gu)算(suan)海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)的(de)(de)直(zhi)徑。雖然海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)會影響(xiang)旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)的(de)(de)軌(gui)道但人們(men)還是決定讓(rang)旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)飛越海(hai)(hai)衛(wei)一(yi),
1990年代天文學家利(li)用掩星繼續(xu)觀(guan)察海衛一,他們發現海衛一的大氣(qi)比(bi)旅行者飛越時加厚(hou)了
美國(guo)國(guo)家航空(kong)航天(tian)局曾(ceng)計劃計在2016年到2018年之間發射一(yi)顆(ke)飛往海(hai)(hai)王星和(he)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)的(de)探測器,它將于(yu)2035年到達海(hai)(hai)王星它可(ke)能攜帶兩個可(ke)以在海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)上著陸的(de)探測器來研(yan)究(jiu)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)的(de)大氣(qi)層和(he)研(yan)究(jiu)其噴泉的(de)地質化學。
像土衛(wei)(wei)六(liu)一(yi)樣(yang)海衛(wei)(wei)一(yi)的(de)大(da)氣(qi)由氮(dan)和(he)甲烷(wan)組成。氮(dan)氣(qi)也(ye)是地(di)球大(da)氣(qi)層的(de)主(zhu)要成分。在(zai)地(di)球上(shang)甲烷(wan)主(zhu)要是通(tong)過生物(wu)活(huo)動產生的(de)。但象土衛(wei)(wei)六(liu)一(yi)樣(yang)海衛(wei)(wei)一(yi)非常冷,因此(ci)(ci)其表面(mian)的(de)甲烷(wan)不太(tai)可能是生命的(de)跡象。此(ci)(ci)外(wai)海衛(wei)(wei)一(yi)的(de)大(da)氣(qi)非常稀薄因此(ci)(ci)不可能支持任何我們今天已知(zhi)的(de)生命,
從(cong)另一(yi)(yi)方面(mian)來看(kan)海(hai)衛一(yi)(yi)的(de)地質(zhi)活(huo)動和可(ke)能的(de)內部(bu)熱(re)量有可(ke)能使得它內部(bu)有一(yi)(yi)個(ge)液態的(de)水(shui)層(ceng)。氨等抗(kang)凍(dong)劑的(de)存(cun)在(zai)提(ti)高(gao)液態水(shui)的(de)可(ke)能性。在(zai)這樣的(de)一(yi)(yi)個(ge)地下海(hai)洋中有可(ke)能可(ke)以有原始的(de)生命存(cun)在(zai),
據國外媒體報道,科學(xue)家(jia)發現海王(wang)星(xing)(xing)最(zui)大(da)的(de)(de)衛星(xing)(xing)海衛一察東(Triton)最(zui)有(you)可(ke)能(neng)是一顆來自(zi)柯伊伯帶的(de)(de)天體表(biao)面(mian)冰冷的(de)(de)海衛一由于海王(wang)星(xing)(xing)潮汐(xi)力的(de)(de)作用(yong)可(ke)使(shi)得其擁有(you)較為溫暖的(de)(de)地(di)下(xia)海洋,根據最(zui)新的(de)(de)研究(jiu)表(biao)明,海衛一上(shang)仍然可(ke)能(neng)存在(zai)(zai)地(di)下(xia)海洋。這顆海王(wang)星(xing)(xing)最(zui)大(da)的(de)(de)衛星(xing)(xing)在(zai)(zai)1864年由英國天文學(xue)家(jia)威廉(lian)·拉塞爾(er)(William Lassell)發現但是至今(jin)這顆大(da)型衛星(xing)(xing)依然是個迷,
在1989年,旅行者2號行星際(ji)探測器飛掠海(hai)(hai)衛一時拍攝到這(zhe)顆衛星的(de)(de)真實畫面(mian),發(fa)現其表面(mian)主要由(you)水(shui)冰等物質(zhi)構(gou)成當然也有(you)氮氣、甲烷以(yi)及二氧化碳(tan)等,但海(hai)(hai)衛一的(de)(de)密度(du)特別大,使得(de)科(ke)學(xue)家們懷疑(yi)其擁(yong)有(you)一個較(jiao)大的(de)(de)硅酸鹽巖質(zhi)核心結構(gou),并由(you)此(ci)推測在海(hai)(hai)衛一硅酸鹽核結構(gou)的(de)(de)外圍與(yu)寒冷的(de)(de)表層殼(ke)體(ti)之間存在一個液態海(hai)(hai)洋,海(hai)(hai)衛一的(de)(de)軌道(dao)距離海(hai)(hai)王星較(jiao)近,較(jiao)強的(de)(de)潮汐(xi)作用加熱了部分(fen)表層下的(de)(de)物質(zhi),科(ke)學(xue)家通過調查認為(wei)如果(guo)這(zhe)里是一片液態海(hai)(hai)洋的(de)(de)話那么(me)還(huan)存在于海(hai)(hai)衛一的(de)(de)表層之下,
海衛(wei)一(yi)具有一(yi)個(ge)與(yu)太陽系(xi)中其(qi)他行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)不(bu)同的(de)(de)(de)特性,即它的(de)(de)(de)軌(gui)道是逆(ni)行(xing)的(de)(de)(de),根據行(xing)星(xing)形成(cheng)理論,年輕恒星(xing)周圍環繞的(de)(de)(de)塵埃和氣體結構以相同的(de)(de)(de)方向旋轉(zhuan),此后該(gai)恒星(xing)周圍演化出的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)軌(gui)道應該(gai)與(yu)這個(ge)方向相同這樣的(de)(de)(de)軌(gui)道被稱(cheng)為(wei)順行(xing)軌(gui)道,反(fan)之(zhi)則為(wei)逆(ni)行(xing)軌(gui)道,其(qi)產生(sheng)于行(xing)星(xing)捕獲(huo)的(de)(de)(de)流浪天體,這就意味(wei)著海衛(wei)一(yi)最初并(bing)不(bu)是圍繞海王星(xing)運行(xing)的(de)(de)(de),
早期的太陽系中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)著比較混亂(luan)的空(kong)(kong)間環(huan)境,很(hen)多天體(ti)發生相互碰撞并改(gai)變了對方(fang)的軌(gui)(gui)道(dao),科(ke)學家推測(ce)海衛(wei)一(yi)(yi)(yi)起源于(yu)柯伊伯帶,這(zhe)是一(yi)(yi)(yi)個(ge)位于(yu)海王星(xing)軌(gui)(gui)道(dao)之外的中(zhong)(zhong)(zhong)空(kong)(kong)圓(yuan)盤(pan)狀宇(yu)宙空(kong)(kong)間,當巨大(da)(da)的天體(ti)進入海王星(xing)的引(yin)力范圍(wei)之內(nei)時被其引(yin)力所(suo)捕獲。在(zai)最初捕獲海衛(wei)一(yi)(yi)(yi)時,其運行在(zai)一(yi)(yi)(yi)個(ge)高橢圓(yuan)、偏心率(lv)(lv)的軌(gui)(gui)道(dao)上,較大(da)(da)的偏心率(lv)(lv)使(shi)得海衛(wei)一(yi)(yi)(yi)受到較強的行星(xing)潮(chao)汐力作用,該機制中(zhong)(zhong)(zhong)會造成能量(liang)的損失。
而這些(xie)損(sun)(sun)失(shi)的(de)能量(liang)(liang)(liang)就(jiu)轉化(hua)為熱(re)量(liang)(liang)(liang)并作(zuo)(zuo)(zuo)用于海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一,可以融化(hua)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一內(nei)部一定(ding)深(shen)度(du)的(de)冰冷物質,形成位(wei)(wei)于表面(mian)冰封(feng)世界下的(de)海(hai)(hai)(hai)洋。能量(liang)(liang)(liang)損(sun)(sun)失(shi)同(tong)時也(ye)會改(gai)變(bian)(bian)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一的(de)軌道,使其(qi)偏心率降低,接近一個較(jiao)為完美的(de)圓軌道。除了行星潮汐(xi)作(zuo)(zuo)(zuo)用對(dui)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一某個深(shen)度(du)的(de)冰物質進(jin)行加熱(re)外,科學(xue)家(jia)還發現其(qi)內(nei)部存在另一個加熱(re)源(yuan),即天體內(nei)部放射性同(tong)位(wei)(wei)素衰變(bian)(bian)過程(cheng)所釋放出的(de)能量(liang)(liang)(liang),這個熱(re)源(yuan)甚至可維(wei)持數十億年(nian)之(zhi)久。科學(xue)家(jia)通過計算(suan)發現放射性同(tong)位(wei)(wei)素衰變(bian)(bian)產(chan)生(sheng)的(de)能量(liang)(liang)(liang)是潮汐(xi)作(zuo)(zuo)(zuo)用加熱(re)機制的(de)數倍(bei),但該熱(re)量(liang)(liang)(liang)還不足(zu)以維(wei)持海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一固態表面(mian)下的(de)海(hai)(hai)(hai)洋保持45億年(nian)的(de)液(ye)態環境
行(xing)星潮汐(xi)力的(de)(de)(de)效(xiao)應位置處于海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)冰層殼體的(de)(de)(de)底(di)部(bu),由于早期海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)軌道具有(you)較大的(de)(de)(de)偏(pian)心率,因此潮汐(xi)作(zuo)用更強(qiang),由此得出的(de)(de)(de)過去的(de)(de)(de)某個(ge)時期,海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)內環境的(de)(de)(de)受熱效(xiao)應是較為強(qiang)大的(de)(de)(de)。科學家(jia)對海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)建(jian)立(li)了一(yi)
個內環境模型,該衛星由70%至80%的(de)巖質(zhi)(zhi)構成,其余物(wu)質(zhi)(zhi)為水冰(bing)(bing)等,在(zai)(zai)最外層就是甲烷和氮冰(bing)(bing)物(wu)質(zhi)(zhi),這(zhe)個情況(kuang)與冥王星較(jiao)為類似。當(dang)海衛一被海王星引力捕獲之后(hou),科學(xue)家(jia)調查(cha)了(le)該天體的(de)軌(gui)道是如何(he)轉變(bian)為幾(ji)乎(hu)圓(yuan)形(xing)的(de)軌(gui)道,通(tong)過對軌(gui)道演化的(de)時間計算,發(fa)現如果海衛一冰(bing)(bing)殼之下是液態海洋的(de)話,那(nei)么至今這(zhe)片海洋依然存在(zai)(zai)。
最新的研究(jiu)計算了海(hai)衛(wei)一表層冰殼(ke)(ke)厚度是(shi)(shi)如何(he)影響潮(chao)(chao)汐耗散以及地下(xia)海(hai)洋的結晶化(hua)過(guo)程,結果顯(xian)(xian)示假如海(hai)衛(wei)一的冰殼(ke)(ke)厚度較薄,那(nei)么(me)潮(chao)(chao)汐力作用就很明(ming)顯(xian)(xian)加熱(re)效應也會越強,反之(zhi)冰殼(ke)(ke)較厚的話,海(hai)衛(wei)一就會更加堅固,潮(chao)(chao)汐力產(chan)生的熱(re)效應較弱但(dan)即便(bian)是(shi)(shi)液體海(hai)洋也將(jiang)會是(shi)(shi)富(fu)含氮的海(hai)洋此外海(hai)衛(wei)一的巖(yan)質核心的具體大(da)小還(huan)是(shi)(shi)個(ge)未(wei)知(zhi)數,這將(jiang)決定內核放射性同位素衰變釋放的熱(re)量
科(ke)學家(jia)認為海衛(wei)一的(de)地下海洋可(ke)以作為外星(xing)生(sheng)命(ming)的(de)棲息地,雖然仍(reng)然有許多爭論,比如(ru)木(mu)衛(wei)二就(jiu)是(shi)外星(xing)生(sheng)命(ming)棲息地的(de)候選者(zhe)之一,即便海衛(wei)一生(sheng)命(ming)出現(xian)的(de)概率(lv)遠小于木(mu)衛(wei)二歐羅巴,但也不能將其(qi)排除。研究人員推測海衛(wei)一地下海洋或存在硅基(ji)生(sheng)命(ming),它(ta)們并不是(shi)以碳(tan)元素作為基(ji)礎(chu),還沒有足(zu)夠的(de)研究揭示硅烷在特殊行星(xing)環境下的(de)行為。
海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)大(da)小(xiao)與冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)相仿(fang),圍繞海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)方(fang)向(xiang)和海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)的(de)方(fang)向(xiang)相反,所處的(de)位置恰好在海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)內層衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)和外層衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)軌道(dao)之間(jian)。太陽系中的(de)其他行(xing)星(xing)(xing)(xing)也(ye)有逆行(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),但大(da)小(xiao)都(dou)比(bi)不上海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi),軌道(dao)也(ye)沒這(zhe)么獨(du)特。因此,海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)的(de)來源(yuan)成為一(yi)個謎。
美國天(tian)文(wen)學家10日報告說,海(hai)衛(wei)一很可能原(yuan)先(xian)是(shi)圍(wei)繞(rao)(rao)太(tai)陽旋轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)一個雙(shuang)(shuang)(shuang)星(xing)系統(tong)的(de)(de)一部分,遇(yu)到海(hai)王(wang)星(xing)后被其(qi)俘獲。這一觀(guan)點發表在新一期(qi)《自然(ran)》雜志上(shang)。加州大(da)學圣(sheng)克魯斯分校(xiao)的(de)(de)艾格(ge)諾和(he)馬里蘭大(da)學的(de)(de)漢密爾(er)頓認為,海(hai)衛(wei)一原(yuan)先(xian)所(suo)屬的(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)星(xing)系統(tong),類似(si)于冥王(wang)星(xing)與其(qi)衛(wei)星(xing)冥衛(wei)一的(de)(de)關系,即雙(shuang)(shuang)(shuang)方質(zhi)(zhi)量相(xiang)差不太(tai)大(da),無所(suo)謂誰圍(wei)繞(rao)(rao)誰旋轉(zhuan)(zhuan),實際(ji)上(shang)是(shi)雙(shuang)(shuang)(shuang)星(xing)圍(wei)繞(rao)(rao)它們的(de)(de)公共(gong)質(zhi)(zhi)心旋轉(zhuan)(zhuan),而(er)這個公共(gong)質(zhi)(zhi)心又圍(wei)繞(rao)(rao)太(tai)陽旋轉(zhuan)(zhuan)。
但(dan)是(shi),當這個(ge)雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系統與海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)近(jin)(jin)距離相遇(yu)時,海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)引力便(bian)破壞了(le)雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體系,其中的(de)(de)一(yi)個(ge)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體被海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)俘獲(huo)。由于(yu)雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系統的(de)(de)殘余影響和海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)引力共同作用,海(hai)衛一(yi)的(de)(de)軌(gui)道旋轉方向就變成和海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自轉方向相反。研究人員指出,近(jin)(jin)年(nian)來(lai)天文學家在太陽系中發現了(le)多(duo)個(ge)雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系統,特別是(shi)在太陽系外圍盛產小行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)柯(ke)伊伯帶有11%的(de)(de)小行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)構成雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系統,地球附(fu)近(jin)(jin)的(de)(de)小行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也有16%屬于(yu)雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系統,小行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系統遇(yu)到海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)這樣(yang)的(de)(de)大(da)(da)質量(liang)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)概率相當大(da)(da)。
此前曾有天(tian)文學家猜測,海(hai)衛一(yi)的奇特運行軌道可能是它和海(hai)王星(xing)的其(qi)他衛星(xing)碰撞(zhuang)所致(zhi)。但艾格(ge)諾等人指出(chu)這種碰撞(zhuang)既要大(da)到足以改變海(hai)衛一(yi)的軌道,又不(bu)能太大(da)以致(zhi)海(hai)衛一(yi)被撞(zhuang)毀,其(qi)發生概率很小,
行星海王星
物理特性
平均直徑 2706.8±1.8 km
表面(mian)面(mian)積 23,018,000 km2
體積 10,384,000,000 km3
質量 2.147×1022 kg
平均密度 2.05 g/cm3
表面引力加速度 0.78 m/s2
逃逸速度 1.5 km/s
自轉周(zhou)期 5日21小時2分鐘28秒
同步公轉
軸傾斜度 0
反照率 0.76
表面溫度
- 最高
- 平均
- 最低
34.5 K
大氣特性
氣壓 0.001 kPa
氮 99.9%
甲烷 0.1%