發(fa)現者 威廉·拉(la)塞爾
發現日 1846年10月10日
軌道特性
長(chang)軸 354,800 km
偏心率 0.0000
軌道周期 -5.877日
(逆行)
傾角 130.267°(相對(dui)于(yu)黃道)
157.340°(相對(dui)于海王星赤道)
130.063°(相對于海(hai)王星軌道)
含有(you)空氣(qi):氮氣(qi)99% 其(qi)他氣(qi)體1%
旅行(xing)者(zhe)2號1989年(nian)08月(yue)24日攝于距(ju)離海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)53萬千米處(chu)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)是(shi)(shi)(shi)環(huan)繞海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)運行(xing)的(de)(de)(de)一(yi)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)。它是(shi)(shi)(shi)海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)中(zhong)(zhong)最大的(de)(de)(de)一(yi)顆(ke)。它是(shi)(shi)(shi)太陽系中(zhong)(zhong)最冷的(de)(de)(de)天體之(zhi)一(yi),具有(you)復雜的(de)(de)(de)地質歷史和一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)比較(jiao)年(nian)輕的(de)(de)(de)表面。1846年(nian)10月(yue)10日威(wei)廉(lian)·拉(la)(la)塞(sai)爾(er)(William Lassell)發(fa)現(xian)(xian)(xian)了(le)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(這是(shi)(shi)(shi)海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)被發(fa)現(xian)(xian)(xian)后第17天)。拉(la)(la)塞(sai)爾(er)以為(wei)他(ta)還(huan)發(fa)現(xian)(xian)(xian)了(le)海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)環(huan)。雖(sui)然后來(lai)發(fa)現(xian)(xian)(xian)海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)(de)(de)確(que)有(you)一(yi)個(ge)環(huan),但是(shi)(shi)(shi)拉(la)(la)塞(sai)爾(er)的(de)(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)(xian)還(huan)是(shi)(shi)(shi)值得懷疑,因為(wei)實際(ji)上海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)(de)(de)環(huan)太暗(an)了(le),不可能(neng)被拉(la)(la)塞(sai)爾(er)用他(ta)的(de)(de)(de)儀(yi)器發(fa)現(xian)(xian)(xian)。
海衛(wei)一(yi)在國際上(shang)的名(ming)字是(shi)Triton,它是(shi)以希臘海神崔頓命名(ming)的。這個名(ming)字是(shi)1880年卡爾米·弗(fu)拉馬利昂提出的發現(xian)者拉塞(sai)爾本人似乎想不(bu)出應(ying)該怎(zen)樣給這顆衛(wei)星命名(ming)但是(shi)他給他后(hou)來的發現(xian)土衛(wei)七和天(tian)(tian)衛(wei)一(yi)、天(tian)(tian)衛(wei)二命名(ming)了。
繼弗拉馬利(li)昂后還有一(yi)些人建議使用這個(ge)名字(zi)(zi),但(dan)出于各種原因這個(ge)名字(zi)(zi)一(yi)直沒有成為(wei)正式的(de)名字(zi)(zi)直到1939年的(de)書里還標(biao)記有“不常(chang)用的(de)名字(zi)(zi)”。當時一(yi)般將(jiang)海(hai)衛(wei)一(yi)稱為(wei)“海(hai)王星的(de)衛(wei)星”,
直到海衛二被發現后特里同才于1949年被定為(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,其表面非常年輕很(hen)少有撞(zhuang)擊坑。旅行者2號觀測到了多個(ge)冰(bing)火(huo)山(shan)或(huo)正在(zai)噴(pen)發的(de)(de)液氮(dan)、灰塵或(huo)甲烷混合物噴(pen)泉(quan)(quan),這(zhe)些噴(pen)泉(quan)(quan)可(ke)(ke)以(yi)達到8000多米的(de)(de)高度。不(bu)像木衛(wei)一表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)火(huo)山(shan),海衛(wei)一表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)火(huo)山(shan)活動(dong)可(ke)(ke)能(neng)不(bu)是潮汐作用(yong)造成的(de)(de)而是季節性的(de)(de)太陽照射所造成的(de)(de)。海衛(wei)一表(biao)面(mian)(mian)還有非(fei)常錯綜(zong)復雜(za)的(de)(de)山(shan)脊和(he)峽谷地(di)形,它們可(ke)(ke)能(neng)是通過不(bu)斷地(di)融(rong)化和(he)凍結所形成的(de)(de)。海衛(wei)一的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積為2300萬平方公(gong)里(li),這(zhe)相當于與地(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積的(de)(de)4.5%或(huo)者地(di)球(qiu)大陸面(mian)(mian)積的(de)(de)15.5%,
在所有(you)太陽系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)特(te)別(bie),它(ta)有(you)一(yi)個逆(ni)行(xing)(xing)(xing)軌道(dao)(dao)(dao)(軌道(dao)(dao)(dao)公轉(zhuan)(zhuan)方(fang)向與行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)方(fang)向相(xiang)反(fan))。雖然木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)些外(wai)部(bu)小衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)以及天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也有(you)逆(ni)行(xing)(xing)(xing)軌道(dao)(dao)(dao),但是(shi)(shi)這(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)土衛(wei)(wei)(wei)九的(de)(de)(de)(de)(de)直徑只有(you)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)8%,其質(zhi)量只有(you)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)0.03%。逆(ni)行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不可能與其行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)同(tong)時在太陽星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)產(chan)生,它(ta)們(men)是(shi)(shi)被(bei)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)捕(bu)獲(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)(de),海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)可能是(shi)(shi)被(bei)海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)捕(bu)獲(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)柯伊伯帶天(tian)體。這(zhe)個理論可以解釋一(yi)系(xi)(xi)列海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)統(tong)不尋常(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)地方(fang)比(bi)如為什(shen)么海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)心(xin)率特(te)別(bie)高,以及為什(shen)么相(xiang)比(bi)于其它(ta)類(lei)木行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)來(lai)(lai)說海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)特(te)別(bie)少(在海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)被(bei)捕(bu)獲(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)有(you)許(xu)多小衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)可能被(bei)甩出了海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)統(tong)),以及為什(shen)么海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)內部(bu)明顯分層(ceng)(其軌道(dao)(dao)(dao)本一(yi)開始的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)心(xin)率非常(chang)大,所造成的(de)(de)(de)(de)(de)潮汐作用(yong)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)熱量使得其內部(bu)很長時間里液態)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)大小和(he)組(zu)成類(lei)似(si)冥(ming)(ming)(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),冥(ming)(ming)(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)心(xin)率使它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)與海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)交叉提(ti)供了很強的(de)(de)(de)(de)(de)線索說明海(hai)(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)本來(lai)(lai)可能是(shi)(shi)一(yi)顆類(lei)似(si)冥(ming)(ming)(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)體
由于海衛一的軌(gui)道(dao)本來就離(li)海王星非常近了,加(jia)上它(ta)(ta)的逆行軌(gui)道(dao),它(ta)(ta)繼續(xu)受(shou)潮汐(xi)作用(yong)的影響。估計在14到(dao)36億(yi)年內它(ta)(ta)會達到(dao)洛希極限。之(zhi)后它(ta)(ta)可能與(yu)海王星大氣層相撞(zhuang),或(huo)者分裂造成(cheng)一個環。
同樣由于(yu)(yu)海衛一離海王星(xing)非(fei)常近,加上(shang)它自己的(de)體積比較大,其潮汐作用使得它的(de)軌道幾乎(hu)完(wan)全是(shi)一個完(wan)美的(de)圓其偏心率小于(yu)(yu)0.0000001,
海衛一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)與(yu)海王星(xing)的(de)(de)(de)(de)自轉軸之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)傾(qing)角達(da)(da)157°,與(yu)海王星(xing)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)傾(qing)角達(da)(da)130°。因(yin)此(ci)它的(de)(de)(de)(de)極(ji)幾(ji)乎(hu)可(ke)以直對太陽。隨著海王星(xing)環繞太陽的(de)(de)(de)(de)公轉,每82年海衛一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個極(ji)正對太陽,這導致(zhi)了(le)海衛一(yi)(yi)表(biao)面極(ji)端的(de)(de)(de)(de)季節變化其季節變化的(de)(de)(de)(de)大周期每700年重復一(yi)(yi)次(ci),下一(yi)(yi)次(ci)海衛一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)盛夏將于2007年到達(da)(da)。
從海衛一(yi)被發現(xian)以來它(ta)的(de)南極對向太(tai)陽。旅行者2號(hao)飛躍海王星時(shi)發現(xian)它(ta)的(de)南半球被一(yi)層凍結的(de)氮和(he)甲(jia)烷(wan)覆蓋這些甲(jia)烷(wan)可能正在慢(man)慢(man)蒸發,
這個蒸(zheng)發(fa)和凍結的(de)過(guo)程(cheng)對海衛(wei)一(yi)(yi)的(de)大氣(qi)有(you)影響。近年(nian)來(lai)通過(guo)掩(yan)星的(de)觀測證明(ming)從1989年(nian)到1998年(nian)海衛(wei)一(yi)(yi)的(de)氣(qi)壓(ya)加倍大多數(shu)模型語言(yan)這個氣(qi)壓(ya)的(de)增高是由于(yu)極(ji)部的(de)易揮(hui)發(fa)氣(qi)體蒸(zheng)發(fa)導致(zhi)的(de),但(dan)也有(you)些模型認為(wei)這些蒸(zheng)發(fa)了的(de)氣(qi)體會在(zai)赤道(dao)附(fu)近重新凍結起來(lai),因此海衛(wei)一(yi)(yi)氣(qi)壓(ya)增高的(de)原(yuan)因還(huan)沒有(you)定論(lun),
海(hai)衛(wei)一(yi)是一(yi)個(ge)地質活躍的(de)衛(wei)星(xing)(xing),其表(biao)面年(nian)輕復雜海(hai)衛(wei)一(yi)的(de)大小、密度和化(hua)學(xue)組成與(yu)冥(ming)(ming)王星(xing)(xing)差不(bu)多,由于冥(ming)(ming)王星(xing)(xing)的(de)軌道與(yu)海(hai)王星(xing)(xing)相交(jiao),因此海(hai)衛(wei)一(yi)可能曾(ceng)經(jing)是一(yi)顆(ke)類似冥(ming)(ming)王星(xing)(xing)的(de)行星(xing)(xing),被海(hai)王星(xing)(xing)捕獲。因此海(hai)衛(wei)一(yi)與(yu)海(hai)王星(xing)(xing)可能不(bu)是在(zai)太陽系的(de)同一(yi)地區(qu)形成的(de)。它可能是在(zai)太陽系的(de)外部形成的(de)。
雖然(ran)如(ru)此海衛(wei)(wei)一(yi)(yi)與太陽系的(de)其(qi)它凍結衛(wei)(wei)星(xing)也有區別。海衛(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)地(di)形類(lei)似天衛(wei)(wei)一(yi)(yi)、土衛(wei)(wei)二、木(mu)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)、木(mu)衛(wei)(wei)二和木(mu)衛(wei)(wei)三,它還類(lei)似火星(xing)的(de)極地(di)。
通過分析海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)對旅行者2號軌道(dao)的(de)影(ying)響(xiang)可(ke)以確(que)定(ding)海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)有(you)一(yi)(yi)層冰(bing)的(de)地殼,下面有(you)一(yi)(yi)個很大的(de)核(he)(可(ke)能含有(you)金屬)這個核(he)的(de)質量占整個衛(wei)星質量的(de)2/3,這樣一(yi)(yi)來海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)核(he)是繼木衛(wei)一(yi)(yi)和木衛(wei)二后(hou)太(tai)陽系里第三(san)大的(de)。海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)平均密度為2.05g/cm3,它的(de)25%是冰(bing),
海衛(wei)一(yi)的(de)(de)(de)表面(mian)主要由凍結的(de)(de)(de)氮組成,但它也含干冰(二氧化碳)、水冰、固態的(de)(de)(de)一(yi)氧化碳和甲烷(wan)。估(gu)計其表面(mian)還(huan)含有大量氨。海衛(wei)一(yi)的(de)(de)(de)表面(mian)非常亮(liang)。60-95%的(de)(de)(de)入(ru)射(she)陽(yang)光被反(fan)(fan)射(she)(相比而言月球只反(fan)(fan)射(she)11%的(de)(de)(de)入(ru)射(she)陽(yang)光)。
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%。海衛一的(de)表面(mian)密度可能不(bu)均(jun)勻,從2.07至2.3g/cm3不(bu)等(deng)它(ta)的(de)表面(mian)有(you)巖(yan)石露頭,也有(you)深谷。部分(fen)地區被凍結的(de)甲烷覆(fu)蓋(gai),
海衛一的南(nan)極地區(qu)(qu)被凍結(jie)的氮和甲烷(wan)覆蓋(gai),偶爾有(you)撞擊坑和噴泉。這個(ge)地區(qu)(qu)的反(fan)光率(lv)非常高,它(ta)吸收的太陽(yang)能非常小。由于旅(lv)行(xing)者飛過時海衛一的北極地區(qu)(qu)已(yi)經在夜區(qu)(qu)里(li)了,因(yin)此(ci)那(nei)里(li)的情況不明,但(dan)估計那(nei)里(li)也有(you)一個(ge)極冠(guan)。
海衛一表面(mian)的(de)撞擊坑很(hen)少(shao),說明(ming)其表面(mian)活動劇烈(lie)海衛一的(de)赤(chi)道(dao)地(di)(di)區由長的(de)、平行的(de)、從內(nei)部(bu)延(yan)伸出(chu)來的(de)山脊組成這些山脊與(yu)山谷(gu)交錯。這個地(di)(di)形被稱為溝。這些溝的(de)東(dong)部(bu)是高原,
南(nan)半球(qiu)的(de)平原周圍有黑色的(de)斑點(dian),這(zhe)些斑點(dian)似乎是(shi)冰(bing)升華后的(de)遺留(liu)物,但是(shi)其組成和來源不(bu)明。
海衛(wei)一表(biao)面大(da)(da)多數(shu)的坑(keng)是冰(bing)滑動或者倒(dao)(dao)塌(ta)導致的,而(er)不象其它(ta)衛(wei)星(xing)上的撞擊(ji)坑(keng)。旅行者發現的最(zui)大(da)(da)的撞擊(ji)坑(keng)直(zhi)徑500千米,它(ta)一再被滑動的和倒(dao)(dao)塌(ta)的冰(bing)覆蓋。
“哈密瓜(gua)皮地形(xing)(xing)(xing)”是(shi)太陽(yang)系里最奇怪(guai)的(de)(de)一(yi)(yi)個地形(xing)(xing)(xing)之一(yi)(yi)。它的(de)(de)名稱(cheng)來自于(yu)(yu)它看上(shang)去(qu)象哈密瓜(gua)的(de)(de)瓜(gua)皮。其成因不明但有(you)可能它是(shi)由于(yu)(yu)固氮的(de)(de)一(yi)(yi)再(zai)升華和凝結、倒(dao)塌、冰火山的(de)(de)一(yi)(yi)再(zai)掩蓋造成的(de)(de)。雖然(ran)這里只有(you)少數撞擊坑,但一(yi)(yi)般認為這里是(shi)海衛一(yi)(yi)表面上(shang)最老的(de)(de)地形(xing)(xing)(xing)。北半球有(you)可能大部分被這樣的(de)(de)地形(xing)(xing)(xing)覆蓋。
至今為(wei)止這個地形只(zhi)有(you)在(zai)海衛一上被發現。在(zai)這個地形上還有(you)直徑30至50千米的洼(wa)(wa)地。這些(xie)洼(wa)(wa)地可能(neng)不是撞擊坑因(yin)為(wei)它(ta)們的形狀非常(chang)規則(ze),弧度平滑。它(ta)們可能(neng)是由于粘的冰的爆(bao)發造成(cheng)的,
海(hai)(hai)衛一上的(de)冰火山是以非洲神(shen)話里的(de)精(jing)靈命(ming)名的(de)。海(hai)(hai)衛一是太陽系內(nei)少數有火山活(huo)動的(de)天(tian)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)望遠鏡發現(xian)了(le)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)。約翰·弗里(li)德里(li)希·威廉·赫歇(xie)爾(er)(er)(er)(er)獲悉后(hou)給拉(la)塞爾(er)(er)(er)(er)寫(xie)信,讓他(ta)注意一(yi)下(xia)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)是否有衛星(xing)(xing)(xing)。拉(la)塞爾(er)(er)(er)(er)在他(ta)開始尋(xun)找衛星(xing)(xing)(xing)后(hou)的(de)(de)第(di)八天(他(ta)發現(xian)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)后(hou)的(de)(de)第(di)17天)于(yu)10月(yue)10日(ri)發現(xian)了(le)海衛一(yi)。他(ta)還稱發現(xian)了(le)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)環(huan)(huan)。雖然后(hou)來證明(ming)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)確有環(huan)(huan),但是它的(de)(de)環(huan)(huan)太暗了(le),不可(ke)能被拉(la)塞爾(er)(er)(er)(er)的(de)(de)望遠鏡發現(xian)拉(la)塞爾(er)(er)(er)(er)觀察到的(de)(de)可(ke)能是幻覺,
海衛(wei)一(yi)(yi)被發(fa)現(xian)(xian)100多年后天文學家才開(kai)始發(fa)現(xian)(xian)其細節。他們發(fa)現(xian)(xian)海衛(wei)一(yi)(yi)的公轉方向(xiang)與海王星的自(zi)轉方向(xiang)相反,而且(qie)其傾(qing)角非常(chang)大,
在旅(lv)行者飛(fei)越海王(wang)星前曾(ceng)有人懷疑海王(wang)星有液氮的(de)海洋和氮/甲烷組成的(de)大氣,這個(ge)大氣層(ceng)可能達地球大氣層(ceng)密(mi)度的(de)1/3但這些估計后來(lai)被證明(ming)是完全錯誤(wu)的(de)。
第一(yi)個試圖測量(liang)(liang)海衛一(yi)直(zhi)徑(jing)的(de)(de)是杰拉(la)德·柯伊伯,他1954年(nian)的(de)(de)測量(liang)(liang)數(shu)據為(wei)3800千(qian)米(mi)。此后(hou)不(bu)同測量(liang)(liang)獲得的(de)(de)數(shu)據從2500千(qian)米(mi)到(dao)6000千(qian)米(mi)不(bu)等。
但是一(yi)直(zhi)到20世紀末旅(lv)行(xing)者飛越海王星(xing)時人(ren)類(lei)對海衛一(yi)才更加細(xi)致地有所了解。在最(zui)早的(de)旅(lv)行(xing)者照(zhao)片上海衛一(yi)呈粉紅-黃色(se)。1989年(nian)8月25日(ri)旅(lv)行(xing)者抵(di)達海王星(xing)時它的(de)數據允許科學家正確地估算海衛一(yi)的(de)直(zhi)徑。雖然(ran)海衛一(yi)會影響(xiang)旅(lv)行(xing)者的(de)軌道(dao)但人(ren)們(men)還是決(jue)定讓旅(lv)行(xing)者飛越海衛一(yi),
1990年代天文學家利(li)用(yong)掩星繼續(xu)觀(guan)察海衛一(yi),他們發現海衛一(yi)的大氣比(bi)旅行者飛(fei)越(yue)時加厚(hou)了
美國國家航(hang)空航(hang)天局曾計(ji)劃計(ji)在2016年到(dao)(dao)2018年之間發射一顆飛(fei)往(wang)海(hai)王(wang)星(xing)和海(hai)衛一的(de)探測器,它(ta)將于2035年到(dao)(dao)達海(hai)王(wang)星(xing)它(ta)可能攜帶兩個(ge)可以在海(hai)衛一上著陸的(de)探測器來研究海(hai)衛一的(de)大氣(qi)層和研究其噴泉的(de)地質化學。
像土衛(wei)(wei)六(liu)一(yi)(yi)樣(yang)海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)大氣由氮(dan)(dan)和甲烷(wan)組成(cheng)。氮(dan)(dan)氣也是地(di)球大氣層的(de)(de)主(zhu)(zhu)要成(cheng)分(fen)。在地(di)球上甲烷(wan)主(zhu)(zhu)要是通過生(sheng)物活動產生(sheng)的(de)(de)。但象土衛(wei)(wei)六(liu)一(yi)(yi)樣(yang)海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)非常冷,因(yin)此其(qi)表面的(de)(de)甲烷(wan)不(bu)太可能是生(sheng)命的(de)(de)跡象。此外海(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)大氣非常稀薄因(yin)此不(bu)可能支(zhi)持任(ren)何我們(men)今天已(yi)知(zhi)的(de)(de)生(sheng)命,
從(cong)另(ling)一方(fang)面(mian)來看海(hai)衛一的(de)地(di)質活動和(he)可(ke)能的(de)內(nei)部熱量有(you)可(ke)能使(shi)得它(ta)內(nei)部有(you)一個(ge)(ge)液態的(de)水(shui)(shui)層。氨等(deng)抗凍劑的(de)存在(zai)(zai)提高液態水(shui)(shui)的(de)可(ke)能性。在(zai)(zai)這樣的(de)一個(ge)(ge)地(di)下海(hai)洋中有(you)可(ke)能可(ke)以有(you)原始的(de)生命存在(zai)(zai),
據國外媒體報道(dao),科學家發(fa)現(xian)海(hai)(hai)王星最(zui)大的衛(wei)星海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)察東(Triton)最(zui)有可(ke)(ke)能(neng)是一(yi)顆來自柯伊伯帶的天體表面冰冷的海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)由于海(hai)(hai)王星潮汐力的作用可(ke)(ke)使(shi)得其(qi)擁有較為溫暖的地下海(hai)(hai)洋,根據最(zui)新的研究(jiu)表明,海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)上(shang)仍然可(ke)(ke)能(neng)存在(zai)地下海(hai)(hai)洋。這顆海(hai)(hai)王星最(zui)大的衛(wei)星在(zai)1864年由英國天文學家威廉(lian)·拉塞爾(William Lassell)發(fa)現(xian)但是至今這顆大型衛(wei)星依然是個(ge)迷,
在(zai)1989年,旅行(xing)(xing)者(zhe)2號行(xing)(xing)星(xing)際(ji)探測器飛(fei)掠(lve)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)時拍(pai)攝到這顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)真實畫面(mian),發現其(qi)表面(mian)主(zhu)要由水冰(bing)等物(wu)質構(gou)成當然也(ye)有(you)氮(dan)氣、甲烷以及二(er)氧化碳等,但海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)特別(bie)大(da)(da),使(shi)得科學(xue)家(jia)們懷(huai)疑其(qi)擁有(you)一(yi)(yi)(yi)個較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)硅酸(suan)鹽(yan)(yan)巖質核(he)心結構(gou),并由此推測在(zai)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)硅酸(suan)鹽(yan)(yan)核(he)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)外圍與寒冷的(de)(de)(de)(de)(de)表層(ceng)殼體之間存(cun)在(zai)一(yi)(yi)(yi)個液態海(hai)(hai)洋(yang),海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道距(ju)離海(hai)(hai)王(wang)星(xing)較近,較強的(de)(de)(de)(de)(de)潮汐作(zuo)用加熱了部分表層(ceng)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質,科學(xue)家(jia)通過調查(cha)認為如(ru)果這里是一(yi)(yi)(yi)片液態海(hai)(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)話那么(me)還存(cun)在(zai)于(yu)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)表層(ceng)之下,
海衛一具有一個(ge)(ge)與(yu)(yu)太陽系(xi)中其(qi)他行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)不同的(de)(de)(de)(de)特性,即(ji)它的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)是逆行(xing)的(de)(de)(de)(de),根據(ju)行(xing)星(xing)(xing)形成理(li)論,年輕(qing)恒(heng)星(xing)(xing)周圍(wei)(wei)(wei)環繞的(de)(de)(de)(de)塵埃和氣體結構以相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)旋轉,此后該恒(heng)星(xing)(xing)周圍(wei)(wei)(wei)演化(hua)出(chu)的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)應該與(yu)(yu)這個(ge)(ge)方向(xiang)相(xiang)同這樣的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)被稱為順(shun)行(xing)軌道(dao)(dao),反之則為逆行(xing)軌道(dao)(dao),其(qi)產(chan)生于行(xing)星(xing)(xing)捕獲的(de)(de)(de)(de)流浪天(tian)體,這就意(yi)味著海衛一最初并不是圍(wei)(wei)(wei)繞海王星(xing)(xing)運行(xing)的(de)(de)(de)(de),
早期的(de)(de)太陽系中有著比較混亂的(de)(de)空(kong)間(jian)環(huan)境,很多天體發生相互碰撞(zhuang)并改變了(le)對方的(de)(de)軌(gui)道,科學家推(tui)測海(hai)衛一(yi)起源(yuan)于柯伊伯帶,這是一(yi)個位(wei)于海(hai)王(wang)星軌(gui)道之外(wai)的(de)(de)中空(kong)圓盤狀宇(yu)宙空(kong)間(jian),當巨大的(de)(de)天體進入(ru)海(hai)王(wang)星的(de)(de)引(yin)(yin)力(li)范圍(wei)之內時被(bei)其引(yin)(yin)力(li)所捕獲。在最初捕獲海(hai)衛一(yi)時,其運行在一(yi)個高橢(tuo)圓、偏(pian)心(xin)率(lv)的(de)(de)軌(gui)道上,較大的(de)(de)偏(pian)心(xin)率(lv)使得海(hai)衛一(yi)受到(dao)較強(qiang)的(de)(de)行星潮(chao)汐力(li)作用,該機制中會造成(cheng)能量的(de)(de)損失(shi)。
而這些損失的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)就轉化為(wei)(wei)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)并作用(yong)于海衛(wei)一(yi),可以融化海衛(wei)一(yi)內部一(yi)定深(shen)度的(de)(de)(de)冰(bing)冷物質,形成位(wei)于表面冰(bing)封世界下(xia)的(de)(de)(de)海洋。能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)損失同(tong)(tong)時也會改變海衛(wei)一(yi)的(de)(de)(de)軌(gui)道,使其偏(pian)心率(lv)降低(di),接近(jin)一(yi)個較為(wei)(wei)完美的(de)(de)(de)圓軌(gui)道。除了行(xing)星潮汐作用(yong)對海衛(wei)一(yi)某個深(shen)度的(de)(de)(de)冰(bing)物質進行(xing)加(jia)(jia)熱(re)(re)外,科學家還(huan)發現(xian)其內部存在另(ling)一(yi)個加(jia)(jia)熱(re)(re)源,即天體(ti)內部放(fang)射性同(tong)(tong)位(wei)素衰變過程所釋放(fang)出的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang),這個熱(re)(re)源甚至可維(wei)(wei)持數(shu)十億(yi)(yi)年之久。科學家通過計算發現(xian)放(fang)射性同(tong)(tong)位(wei)素衰變產生的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)潮汐作用(yong)加(jia)(jia)熱(re)(re)機制的(de)(de)(de)數(shu)倍,但(dan)該熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)還(huan)不足(zu)以維(wei)(wei)持海衛(wei)一(yi)固態表面下(xia)的(de)(de)(de)海洋保持45億(yi)(yi)年的(de)(de)(de)液態環境(jing)
行星潮(chao)汐力的(de)(de)效應位置處于海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)冰(bing)層殼體的(de)(de)底部,由于早期(qi)海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)軌道具有較(jiao)(jiao)大的(de)(de)偏心率,因(yin)此潮(chao)汐作(zuo)用更(geng)強,由此得出的(de)(de)過去的(de)(de)某個(ge)時期(qi),海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)內環境的(de)(de)受(shou)熱效應是較(jiao)(jiao)為強大的(de)(de)。科學家(jia)對海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)建(jian)立了一(yi)(yi)
個(ge)內(nei)環(huan)境模(mo)型,該(gai)衛(wei)星由(you)70%至80%的巖質(zhi)構成,其余物質(zhi)為(wei)水冰(bing)等,在最外層就是甲烷和氮冰(bing)物質(zhi),這(zhe)個(ge)情況與冥王星較為(wei)類似。當海(hai)衛(wei)一被海(hai)王星引力(li)捕獲之后(hou),科學(xue)家(jia)調查了該(gai)天(tian)體的軌(gui)道(dao)是如何(he)轉變為(wei)幾乎圓(yuan)形(xing)的軌(gui)道(dao),通過對軌(gui)道(dao)演化的時間計算,發現如果海(hai)衛(wei)一冰(bing)殼之下是液態海(hai)洋的話(hua),那么至今這(zhe)片海(hai)洋依(yi)然存(cun)在。
最(zui)新(xin)的(de)研究計算了(le)海(hai)衛一(yi)(yi)表層冰殼厚(hou)度(du)是如何影(ying)響潮(chao)汐(xi)(xi)耗散以及(ji)地下海(hai)洋(yang)的(de)結晶(jing)化過程(cheng),結果(guo)顯示假(jia)如海(hai)衛一(yi)(yi)的(de)冰殼厚(hou)度(du)較(jiao)薄,那么潮(chao)汐(xi)(xi)力(li)作用就很明顯加熱(re)效應也(ye)會(hui)越(yue)強,反之冰殼較(jiao)厚(hou)的(de)話,海(hai)衛一(yi)(yi)就會(hui)更加堅(jian)固,潮(chao)汐(xi)(xi)力(li)產生的(de)熱(re)效應較(jiao)弱但即(ji)便是液(ye)體海(hai)洋(yang)也(ye)將會(hui)是富含氮的(de)海(hai)洋(yang)此外海(hai)衛一(yi)(yi)的(de)巖質核(he)心的(de)具體大小還是個未知數,這將決定(ding)內核(he)放(fang)射性同位素衰(shuai)變釋放(fang)的(de)熱(re)量
科學家認為海(hai)衛(wei)一的地下(xia)海(hai)洋可(ke)以作為外星生命(ming)(ming)(ming)的棲息地,雖然仍然有許多(duo)爭論,比如(ru)木(mu)衛(wei)二就是外星生命(ming)(ming)(ming)棲息地的候選者之一,即便海(hai)衛(wei)一生命(ming)(ming)(ming)出現的概率遠小于木(mu)衛(wei)二歐羅巴,但(dan)也不(bu)能將(jiang)其排除。研(yan)究人員推測海(hai)衛(wei)一地下(xia)海(hai)洋或(huo)存在(zai)硅基生命(ming)(ming)(ming),它們并不(bu)是以碳元素作為基礎,還(huan)沒有足夠的研(yan)究揭示硅烷在(zai)特(te)殊行星環境下(xia)的行為。
海(hai)衛一大小與冥王(wang)星(xing)(xing)相(xiang)仿,圍繞海(hai)王(wang)星(xing)(xing)旋轉的方(fang)向和海(hai)王(wang)星(xing)(xing)自轉的方(fang)向相(xiang)反,所處的位置(zhi)恰好在海(hai)王(wang)星(xing)(xing)的內層衛星(xing)(xing)和外(wai)層衛星(xing)(xing)軌(gui)道之(zhi)間。太(tai)陽系(xi)中的其他(ta)行(xing)星(xing)(xing)也(ye)有逆行(xing)衛星(xing)(xing),但(dan)大小都(dou)比不(bu)上海(hai)衛一,軌(gui)道也(ye)沒這么獨特(te)。因此,海(hai)衛一的來源(yuan)成(cheng)為一個謎。
美國天(tian)文學家10日報告說,海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)很可能原(yuan)先是(shi)圍繞(rao)太(tai)陽旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)的一(yi)(yi)個雙(shuang)星系(xi)(xi)統(tong)(tong)的一(yi)(yi)部分,遇(yu)到海(hai)王(wang)星后被其俘(fu)獲。這一(yi)(yi)觀點(dian)發(fa)表(biao)在(zai)新一(yi)(yi)期《自然(ran)》雜志(zhi)上。加州大學圣(sheng)克魯斯分校的艾格諾和馬里蘭大學的漢密爾頓(dun)認為,海(hai)衛(wei)一(yi)(yi)原(yuan)先所屬的雙(shuang)星系(xi)(xi)統(tong)(tong),類似于冥王(wang)星與其衛(wei)星冥衛(wei)一(yi)(yi)的關系(xi)(xi),即(ji)雙(shuang)方質量(liang)相(xiang)差不太(tai)大,無(wu)所謂誰(shui)圍繞(rao)誰(shui)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan),實(shi)際上是(shi)雙(shuang)星圍繞(rao)它們的公共質心(xin)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan),而這個公共質心(xin)又圍繞(rao)太(tai)陽旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)。
但是,當(dang)這(zhe)(zhe)個雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)與海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)近(jin)距(ju)離相遇時,海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的引力(li)便破壞(huai)了雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)體(ti)系(xi)(xi)(xi),其中(zhong)的一個星(xing)(xing)(xing)體(ti)被(bei)海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)俘獲。由于雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的殘余影響和海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的引力(li)共同作用(yong),海(hai)(hai)衛一的軌道旋轉(zhuan)方(fang)向(xiang)就(jiu)變成和海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)方(fang)向(xiang)相反。研究人員(yuan)指出,近(jin)年(nian)來天文學家(jia)在(zai)太陽系(xi)(xi)(xi)中(zhong)發現了多(duo)個雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),特別(bie)是在(zai)太陽系(xi)(xi)(xi)外圍盛產小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的柯伊伯帶有11%的小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)構(gou)成雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),地球附(fu)近(jin)的小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)也有16%屬(shu)于雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)雙(shuang)星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)遇到海(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)這(zhe)(zhe)樣的大質(zhi)量行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的概率相當(dang)大。
此前曾有天(tian)文學家(jia)猜測,海(hai)(hai)衛(wei)一的(de)奇特運行軌道可能(neng)是它和海(hai)(hai)王星(xing)的(de)其(qi)他衛(wei)星(xing)碰撞所致。但艾格諾等人指(zhi)出這(zhe)種碰撞既(ji)要(yao)大到足(zu)以(yi)改變海(hai)(hai)衛(wei)一的(de)軌道,又不能(neng)太大以(yi)致海(hai)(hai)衛(wei)一被撞毀,其(qi)發生(sheng)概(gai)率(lv)很小,
行星海王星
物理特性
平均(jun)直徑 2706.8±1.8 km
表(biao)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji) 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(mian)引力加速度 0.78 m/s2
逃逸速度 1.5 km/s
自轉周(zhou)期(qi) 5日21小時(shi)2分鐘(zhong)28秒(miao)
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%