發現者(zhe) 威廉·拉塞爾
發現日(ri) 1846年10月10日(ri)
軌道特性
長軸(zhou) 354,800 km
偏心率(lv) 0.0000
軌道周期 -5.877日
(逆行)
傾(qing)角 130.267°(相對于黃道(dao))
157.340°(相對于海(hai)王(wang)星赤道(dao))
130.063°(相(xiang)對于海王星軌道)
含有空氣:氮(dan)氣99% 其(qi)他氣體(ti)1%
旅行者2號(hao)1989年(nian)08月24日攝于距離海(hai)衛(wei)(wei)(wei)一53萬(wan)千米處(chu)海(hai)衛(wei)(wei)(wei)一是(shi)(shi)環(huan)繞海(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)運行的(de)(de)(de)(de)一顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。它是(shi)(shi)海(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)中最(zui)大的(de)(de)(de)(de)一顆。它是(shi)(shi)太陽(yang)系中最(zui)冷的(de)(de)(de)(de)天體(ti)之一,具有(you)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)地(di)質(zhi)歷史和一個(ge)(ge)相(xiang)對來(lai)說比較年(nian)輕的(de)(de)(de)(de)表面。1846年(nian)10月10日威廉(lian)·拉(la)塞爾(William Lassell)發(fa)現了(le)海(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(這是(shi)(shi)海(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)被發(fa)現后(hou)第17天)。拉(la)塞爾以為(wei)他(ta)(ta)還發(fa)現了(le)海(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)環(huan)。雖然(ran)后(hou)來(lai)發(fa)現海(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)確有(you)一個(ge)(ge)環(huan),但是(shi)(shi)拉(la)塞爾的(de)(de)(de)(de)發(fa)現還是(shi)(shi)值得懷疑,因為(wei)實際上海(hai)王(wang)(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)環(huan)太暗(an)了(le),不可能被拉(la)塞爾用他(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)儀(yi)器發(fa)現。
海衛(wei)(wei)(wei)一在國(guo)際上(shang)的(de)(de)名字是Triton,它是以(yi)希臘海神崔頓命名的(de)(de)。這(zhe)個名字是1880年卡(ka)爾(er)米(mi)·弗拉馬利昂提出的(de)(de)發(fa)現者拉塞爾(er)本人似(si)乎想不出應該怎樣給(gei)這(zhe)顆衛(wei)(wei)(wei)星命名但是他給(gei)他后(hou)來(lai)的(de)(de)發(fa)現土衛(wei)(wei)(wei)七和天(tian)衛(wei)(wei)(wei)一、天(tian)衛(wei)(wei)(wei)二命名了。
繼弗拉馬(ma)利昂(ang)后還(huan)有(you)一些(xie)人建(jian)議使用這(zhe)個(ge)名(ming)(ming)字,但出于各種(zhong)原因這(zhe)個(ge)名(ming)(ming)字一直沒有(you)成為(wei)正(zheng)式的(de)名(ming)(ming)字直到1939年的(de)書里(li)還(huan)標(biao)記有(you)“不常用的(de)名(ming)(ming)字”。當時一般將(jiang)海衛一稱(cheng)為(wei)“海王星的(de)衛星”,
直到(dao)海衛二被發現后特里(li)同才(cai)于(yu)1949年被定(ding)為正(zheng)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(nian)輕(qing)很少有撞擊坑(keng)。旅(lv)行者2號(hao)觀測到了多個(ge)冰(bing)火山(shan)或(huo)正(zheng)在噴(pen)發的(de)(de)(de)(de)液(ye)氮、灰(hui)塵(chen)或(huo)甲烷混(hun)合(he)物噴(pen)泉,這些噴(pen)泉可(ke)以達(da)到8000多米的(de)(de)(de)(de)高度。不像木(mu)衛(wei)一(yi)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)火山(shan),海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)火山(shan)活動(dong)可(ke)能不是潮汐(xi)作用造成的(de)(de)(de)(de)而是季節性的(de)(de)(de)(de)太陽照射(she)所造成的(de)(de)(de)(de)。海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)表面(mian)還(huan)有非常錯綜(zong)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)山(shan)脊和峽谷地(di)(di)(di)形(xing),它們可(ke)能是通過不斷(duan)地(di)(di)(di)融化和凍(dong)結所形(xing)成的(de)(de)(de)(de)。海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)面(mian)積(ji)為2300萬(wan)平方公里,這相(xiang)當于與地(di)(di)(di)球表面(mian)面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)4.5%或(huo)者地(di)(di)(di)球大陸面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)15.5%,
在所有太(tai)(tai)陽系的(de)(de)(de)大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)特別,它有一(yi)(yi)(yi)個逆(ni)行(xing)(xing)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)(軌(gui)(gui)(gui)道(dao)公轉方(fang)(fang)向(xiang)與行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)自轉方(fang)(fang)向(xiang)相反)。雖然木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)土星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)些外(wai)(wai)部(bu)(bu)小(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)以(yi)及天(tian)(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)最外(wai)(wai)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)三顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)也有逆(ni)行(xing)(xing)軌(gui)(gui)(gui)道(dao),但是(shi)這些衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中最大(da)的(de)(de)(de)土衛(wei)(wei)(wei)(wei)九(jiu)的(de)(de)(de)直(zhi)徑只(zhi)(zhi)有海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)8%,其(qi)(qi)質(zhi)量只(zhi)(zhi)有海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)0.03%。逆(ni)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)不可(ke)(ke)能(neng)與其(qi)(qi)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)同時(shi)在太(tai)(tai)陽星(xing)(xing)(xing)(xing)云中產生,它們是(shi)被(bei)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)捕(bu)(bu)獲(huo)的(de)(de)(de),海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)可(ke)(ke)能(neng)是(shi)被(bei)海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)捕(bu)(bu)獲(huo)的(de)(de)(de)柯伊伯(bo)帶(dai)天(tian)(tian)體(ti)。這個理(li)論可(ke)(ke)以(yi)解釋一(yi)(yi)(yi)系列(lie)海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)不尋常(chang)(chang)的(de)(de)(de)地方(fang)(fang)比如(ru)為什(shen)么海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)最外(wai)(wai)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)(de)偏心(xin)率(lv)特別高(gao),以(yi)及為什(shen)么相比于其(qi)(qi)它類木(mu)(mu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)來說(shuo)(shuo)海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)特別少(shao)(在海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)被(bei)捕(bu)(bu)獲(huo)的(de)(de)(de)過程中有許(xu)多(duo)小(xiao)(xiao)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)能(neng)被(bei)甩出(chu)了海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)),以(yi)及為什(shen)么海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)內部(bu)(bu)明(ming)顯(xian)分層(其(qi)(qi)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)本(ben)一(yi)(yi)(yi)開始(shi)的(de)(de)(de)偏心(xin)率(lv)非常(chang)(chang)大(da),所造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)潮汐作用產生的(de)(de)(de)熱量使得其(qi)(qi)內部(bu)(bu)很長時(shi)間(jian)里液態(tai))海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)和(he)組成(cheng)類似冥(ming)(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing),冥(ming)(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)偏心(xin)率(lv)使它的(de)(de)(de)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)與海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)交叉提供了很強的(de)(de)(de)線(xian)索說(shuo)(shuo)明(ming)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)本(ben)來可(ke)(ke)能(neng)是(shi)一(yi)(yi)(yi)顆(ke)類似冥(ming)(ming)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)天(tian)(tian)體(ti)
由于海(hai)衛(wei)一的軌道(dao)本來就離海(hai)王星非常近了,加上它的逆行軌道(dao),它繼續受潮汐作用(yong)的影響(xiang)。估計在14到36億年內它會達到洛(luo)希極限。之后它可能與海(hai)王星大氣層相撞,或者分(fen)裂造成一個環。
同樣由于海(hai)衛一離海(hai)王星非常(chang)近,加上(shang)它(ta)自己的體(ti)積(ji)比較大(da),其(qi)潮汐作用使(shi)得它(ta)的軌道幾(ji)乎(hu)完全是(shi)一個完美(mei)的圓其(qi)偏(pian)心率小(xiao)于0.0000001,
海(hai)(hai)衛一(yi)的(de)(de)軌道(dao)與海(hai)(hai)王(wang)星(xing)的(de)(de)自(zi)轉(zhuan)軸之間(jian)的(de)(de)傾(qing)角達(da)157°,與海(hai)(hai)王(wang)星(xing)的(de)(de)軌道(dao)之間(jian)的(de)(de)傾(qing)角達(da)130°。因此(ci)它(ta)的(de)(de)極(ji)幾乎可以直對太陽(yang)。隨著海(hai)(hai)王(wang)星(xing)環繞太陽(yang)的(de)(de)公轉(zhuan),每(mei)(mei)82年海(hai)(hai)衛一(yi)的(de)(de)一(yi)個極(ji)正對太陽(yang),這導致了海(hai)(hai)衛一(yi)表(biao)面極(ji)端(duan)的(de)(de)季節變化(hua)其季節變化(hua)的(de)(de)大周期每(mei)(mei)700年重復一(yi)次(ci),下一(yi)次(ci)海(hai)(hai)衛一(yi)的(de)(de)盛夏(xia)將(jiang)于2007年到達(da)。
從海(hai)衛一被發現以來它的(de)(de)南(nan)極對(dui)向太陽。旅行者2號飛(fei)躍海(hai)王星(xing)時(shi)發現它的(de)(de)南(nan)半球被一層凍結的(de)(de)氮和(he)甲烷覆蓋這些甲烷可(ke)能正(zheng)在慢慢蒸發,
這(zhe)個蒸(zheng)發(fa)和凍結的(de)(de)(de)(de)過程對(dui)海衛一的(de)(de)(de)(de)大氣(qi)有(you)影(ying)響。近年來通過掩星的(de)(de)(de)(de)觀測證明從1989年到1998年海衛一的(de)(de)(de)(de)氣(qi)壓(ya)加(jia)倍(bei)大多數模型語言這(zhe)個氣(qi)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)增高是由于極部的(de)(de)(de)(de)易揮發(fa)氣(qi)體(ti)蒸(zheng)發(fa)導致的(de)(de)(de)(de),但也(ye)有(you)些模型認為這(zhe)些蒸(zheng)發(fa)了的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)會在赤道附近重新凍結起來,因(yin)此海衛一氣(qi)壓(ya)增高的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)還(huan)沒有(you)定論,
海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)是一(yi)個地(di)質(zhi)活躍的(de)衛(wei)星(xing)(xing),其表面年(nian)輕復雜海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)的(de)大小、密(mi)度和化學(xue)組(zu)成與(yu)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)差(cha)不(bu)(bu)多,由于(yu)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)的(de)軌(gui)道與(yu)海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)相交(jiao),因(yin)此(ci)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)可(ke)能曾經是一(yi)顆類似冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)的(de)行星(xing)(xing),被(bei)海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)捕(bu)獲(huo)。因(yin)此(ci)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)與(yu)海(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)可(ke)能不(bu)(bu)是在太(tai)陽系的(de)同一(yi)地(di)區形(xing)成的(de)。它可(ke)能是在太(tai)陽系的(de)外(wai)部形(xing)成的(de)。
雖然如此海(hai)衛(wei)一與太陽系的其它(ta)凍結衛(wei)星也有區別。海(hai)衛(wei)一的地形(xing)類(lei)(lei)似(si)天衛(wei)一、土衛(wei)二、木(mu)衛(wei)一、木(mu)衛(wei)二和木(mu)衛(wei)三,它(ta)還類(lei)(lei)似(si)火星的極地。
通過分(fen)析(xi)海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)對旅行者(zhe)2號(hao)軌道的(de)(de)(de)影響可(ke)以確定海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)有一(yi)層冰(bing)的(de)(de)(de)地殼,下面(mian)有一(yi)個(ge)很大(da)的(de)(de)(de)核(he)(可(ke)能含有金(jin)屬)這個(ge)核(he)的(de)(de)(de)質(zhi)量占整個(ge)衛(wei)(wei)(wei)星質(zhi)量的(de)(de)(de)2/3,這樣一(yi)來海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)核(he)是繼木衛(wei)(wei)(wei)一(yi)和木衛(wei)(wei)(wei)二后太陽系(xi)里第三大(da)的(de)(de)(de)。海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)平均密度為2.05g/cm3,它的(de)(de)(de)25%是冰(bing),
海衛一的(de)表面(mian)(mian)主要由凍結的(de)氮組成,但它也含(han)干冰(bing)(二氧化碳)、水冰(bing)、固態(tai)的(de)一氧化碳和甲烷。估計其表面(mian)(mian)還含(han)有大量(liang)氨(an)。海衛一的(de)表面(mian)(mian)非常亮。60-95%的(de)入射(she)陽光被反射(she)(相(xiang)比(bi)而言(yan)月球只反射(she)11%的(de)入射(she)陽光)。
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(hai)衛一的(de)表面(mian)密度可能(neng)不(bu)均(jun)勻,從2.07至(zhi)2.3g/cm3不(bu)等它的(de)表面(mian)有巖石露(lu)頭(tou),也有深谷。部分(fen)地區被凍結的(de)甲烷覆蓋,
海(hai)衛一(yi)的(de)(de)(de)(de)南極地區(qu)被凍(dong)結(jie)的(de)(de)(de)(de)氮和(he)甲(jia)烷(wan)覆蓋,偶爾(er)有撞(zhuang)擊坑(keng)和(he)噴泉(quan)。這(zhe)個地區(qu)的(de)(de)(de)(de)反光率非常(chang)高,它吸(xi)收的(de)(de)(de)(de)太陽能非常(chang)小。由于旅行者飛過(guo)時海(hai)衛一(yi)的(de)(de)(de)(de)北極地區(qu)已經在夜區(qu)里(li)了,因此那里(li)的(de)(de)(de)(de)情況不(bu)明,但估計那里(li)也有一(yi)個極冠。
海衛一(yi)表(biao)面(mian)的(de)(de)撞擊(ji)坑很少,說明其表(biao)面(mian)活動劇烈海衛一(yi)的(de)(de)赤道(dao)地(di)區(qu)由長(chang)的(de)(de)、平(ping)行的(de)(de)、從內(nei)部延伸(shen)出來的(de)(de)山脊組成這些山脊與山谷交錯。這個(ge)地(di)形被(bei)稱為溝。這些溝的(de)(de)東(dong)部是(shi)高(gao)原,
南半球的(de)平原(yuan)周圍有黑色的(de)斑點,這些斑點似乎是冰(bing)升(sheng)華(hua)后(hou)的(de)遺留(liu)物,但是其組成(cheng)和(he)來(lai)源(yuan)不明。
海(hai)衛一表面大(da)多數的坑(keng)(keng)是冰(bing)滑動(dong)或者倒塌(ta)導致的,而不象其它衛星上的撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)。旅行者發現的最大(da)的撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)直徑500千米,它一再被滑動(dong)的和倒塌(ta)的冰(bing)覆蓋(gai)。
“哈密(mi)瓜(gua)皮地形”是太陽(yang)系里最(zui)奇怪的(de)一個地形之(zhi)一。它的(de)名(ming)稱來自于(yu)它看上(shang)去象哈密(mi)瓜(gua)的(de)瓜(gua)皮。其(qi)成因不明但有(you)可能它是由(you)于(yu)固(gu)氮(dan)的(de)一再升華和凝(ning)結、倒塌、冰火山的(de)一再掩蓋(gai)(gai)造成的(de)。雖然(ran)這里只有(you)少數撞(zhuang)擊(ji)坑,但一般(ban)認為這里是海(hai)衛一表面上(shang)最(zui)老的(de)地形。北(bei)半(ban)球有(you)可能大部(bu)分被這樣的(de)地形覆蓋(gai)(gai)。
至(zhi)今為止這個地(di)(di)形只有在(zai)海衛一上被(bei)發現。在(zai)這個地(di)(di)形上還有直(zhi)徑30至(zhi)50千米的洼(wa)(wa)地(di)(di)。這些(xie)洼(wa)(wa)地(di)(di)可(ke)能不是撞擊(ji)坑因為它(ta)們的形狀(zhuang)非常規則,弧度平(ping)滑。它(ta)們可(ke)能是由于粘的冰的爆發造成的,
海衛(wei)一(yi)上的(de)冰火山(shan)是(shi)以非洲神話里的(de)精靈命名的(de)。海衛(wei)一(yi)是(shi)太(tai)陽系內少數有火山(shan)活動的(de)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(jing)發(fa)現了海(hai)王(wang)星。約翰·弗里德里希·威廉·赫(he)歇爾獲悉后(hou)給拉(la)(la)塞(sai)爾寫信,讓他(ta)注意一(yi)下海(hai)王(wang)星是(shi)否有(you)衛星。拉(la)(la)塞(sai)爾在他(ta)開始尋找衛星后(hou)的(de)(de)第八天(他(ta)發(fa)現海(hai)王(wang)星后(hou)的(de)(de)第17天)于10月10日(ri)發(fa)現了海(hai)衛一(yi)。他(ta)還稱發(fa)現了海(hai)王(wang)星的(de)(de)環(huan)。雖然后(hou)來證明海(hai)王(wang)星的(de)(de)確(que)有(you)環(huan),但是(shi)它的(de)(de)環(huan)太(tai)暗了,不可能(neng)被(bei)拉(la)(la)塞(sai)爾的(de)(de)望遠鏡(jing)發(fa)現拉(la)(la)塞(sai)爾觀察到的(de)(de)可能(neng)是(shi)幻覺,
海(hai)衛(wei)一被發現(xian)100多年后天文學(xue)家才開始發現(xian)其細節(jie)。他們發現(xian)海(hai)衛(wei)一的公轉(zhuan)方向(xiang)與海(hai)王星的自轉(zhuan)方向(xiang)相反,而(er)且其傾(qing)角(jiao)非常(chang)大,
在旅行者(zhe)飛越海(hai)王星(xing)前曾(ceng)有(you)人懷疑海(hai)王星(xing)有(you)液氮的海(hai)洋和氮/甲烷(wan)組成的大氣,這(zhe)個大氣層可能(neng)達地球大氣層密度的1/3但這(zhe)些估計(ji)后來被證明是完(wan)全錯(cuo)誤的。
第一個試圖測量海衛一直(zhi)徑(jing)的是杰拉德·柯伊(yi)伯(bo),他1954年(nian)的測量數(shu)據為3800千米(mi)。此(ci)后不同測量獲得的數(shu)據從(cong)2500千米(mi)到6000千米(mi)不等(deng)。
但是一(yi)(yi)(yi)直(zhi)(zhi)到20世紀末旅(lv)行者(zhe)飛越(yue)海王(wang)星時(shi)人(ren)類對海衛一(yi)(yi)(yi)才更(geng)加細致地有所(suo)了(le)解(jie)。在最(zui)早的旅(lv)行者(zhe)照(zhao)片(pian)上海衛一(yi)(yi)(yi)呈粉(fen)紅-黃色。1989年8月25日旅(lv)行者(zhe)抵達海王(wang)星時(shi)它的數據允許科學家正確地估算(suan)海衛一(yi)(yi)(yi)的直(zhi)(zhi)徑。雖(sui)然海衛一(yi)(yi)(yi)會影(ying)響旅(lv)行者(zhe)的軌道但人(ren)們還是決定讓旅(lv)行者(zhe)飛越(yue)海衛一(yi)(yi)(yi),
1990年代天文學(xue)家利用掩星繼續觀察海(hai)衛(wei)一,他們發現(xian)海(hai)衛(wei)一的大氣比旅行者飛(fei)越(yue)時加厚了(le)
美國國家(jia)航(hang)空航(hang)天局曾計(ji)劃計(ji)在2016年到2018年之間發射一顆飛往(wang)海(hai)(hai)王(wang)星和海(hai)(hai)衛(wei)一的探(tan)測(ce)器,它(ta)將于2035年到達海(hai)(hai)王(wang)星它(ta)可能(neng)攜帶兩個(ge)可以在海(hai)(hai)衛(wei)一上著陸的探(tan)測(ce)器來研究(jiu)海(hai)(hai)衛(wei)一的大氣層和研究(jiu)其噴泉(quan)的地質化學。
像土衛六一樣海衛一的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)由(you)氮(dan)和(he)甲烷(wan)組成(cheng)(cheng)。氮(dan)氣(qi)也是地球(qiu)大(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)(cheng)分。在(zai)地球(qiu)上甲烷(wan)主(zhu)要(yao)是通過生(sheng)(sheng)物活動產生(sheng)(sheng)的(de)(de)。但象土衛六一樣海衛一非(fei)常(chang)(chang)冷(leng),因(yin)此(ci)其表(biao)面的(de)(de)甲烷(wan)不太(tai)可能(neng)是生(sheng)(sheng)命的(de)(de)跡(ji)象。此(ci)外海衛一的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)非(fei)常(chang)(chang)稀(xi)薄(bo)因(yin)此(ci)不可能(neng)支(zhi)持任何我們今天已知的(de)(de)生(sheng)(sheng)命,
從另一(yi)方面來看海衛一(yi)的(de)地(di)質(zhi)活動和可(ke)(ke)(ke)能(neng)的(de)內部(bu)熱量有(you)(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)使得它內部(bu)有(you)(you)(you)一(yi)個(ge)液(ye)態的(de)水層。氨等(deng)抗凍劑的(de)存在提高液(ye)態水的(de)可(ke)(ke)(ke)能(neng)性(xing)。在這樣的(de)一(yi)個(ge)地(di)下(xia)海洋中(zhong)有(you)(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)可(ke)(ke)(ke)以(yi)有(you)(you)(you)原(yuan)始的(de)生命存在,
據國外媒體報(bao)道(dao),科學家發現(xian)海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)最(zui)(zui)大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)察(cha)東(Triton)最(zui)(zui)有可能(neng)是一(yi)(yi)顆(ke)來(lai)自柯(ke)伊伯帶的(de)(de)(de)天體表面(mian)冰冷的(de)(de)(de)海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)由于海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)潮汐力的(de)(de)(de)作用(yong)可使得其擁有較(jiao)為溫暖的(de)(de)(de)地(di)下海(hai)(hai)洋(yang),根據最(zui)(zui)新的(de)(de)(de)研究表明,海(hai)(hai)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)上仍然可能(neng)存在(zai)地(di)下海(hai)(hai)洋(yang)。這顆(ke)海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)最(zui)(zui)大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)在(zai)1864年由英國天文學家威(wei)廉·拉塞爾(William Lassell)發現(xian)但是至今這顆(ke)大(da)型衛(wei)(wei)星(xing)(xing)依然是個迷,
在(zai)1989年(nian),旅行(xing)者(zhe)2號行(xing)星(xing)際探測(ce)器(qi)飛掠海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)時拍攝到這顆衛(wei)星(xing)的真實畫面,發(fa)現(xian)其表(biao)(biao)面主要由水冰(bing)等物質構成當然也有氮氣(qi)、甲烷以及二氧化碳(tan)等,但海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)的密度(du)特別大,使(shi)得科學家(jia)們懷(huai)疑其擁有一(yi)(yi)(yi)個(ge)較大的硅酸鹽巖質核心結構,并由此推測(ce)在(zai)海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)硅酸鹽核結構的外圍與寒冷的表(biao)(biao)層殼體之(zhi)間存(cun)在(zai)一(yi)(yi)(yi)個(ge)液態海(hai)(hai)(hai)洋,海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)的軌道距離海(hai)(hai)(hai)王星(xing)較近,較強(qiang)的潮汐作用(yong)加熱(re)了(le)部分表(biao)(biao)層下的物質,科學家(jia)通過調(diao)查認為如果這里是一(yi)(yi)(yi)片液態海(hai)(hai)(hai)洋的話那么還存(cun)在(zai)于海(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)的表(biao)(biao)層之(zhi)下,
海衛一(yi)(yi)具有(you)一(yi)(yi)個(ge)與太陽系中其(qi)他行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)不同(tong)的(de)(de)(de)特(te)性,即(ji)它的(de)(de)(de)軌道是(shi)逆行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de),根據行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)形成理論,年輕恒星(xing)(xing)(xing)周圍環繞的(de)(de)(de)塵埃和氣體(ti)結構(gou)以相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)旋轉,此后該恒星(xing)(xing)(xing)周圍演(yan)化出(chu)的(de)(de)(de)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)系統的(de)(de)(de)軌道應該與這個(ge)方(fang)向(xiang)相(xiang)同(tong)這樣(yang)的(de)(de)(de)軌道被稱(cheng)為順行(xing)(xing)(xing)(xing)軌道,反之則為逆行(xing)(xing)(xing)(xing)軌道,其(qi)產生于(yu)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)捕獲的(de)(de)(de)流浪天(tian)體(ti),這就意味著海衛一(yi)(yi)最初并不是(shi)圍繞海王星(xing)(xing)(xing)運行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de),
早期的(de)(de)(de)太陽(yang)系(xi)中(zhong)(zhong)有著比(bi)較混亂的(de)(de)(de)空(kong)間環(huan)境,很多(duo)天體發生相(xiang)互碰撞并改(gai)變了對(dui)方的(de)(de)(de)軌(gui)道,科學家推測海衛(wei)一起源于柯伊伯帶,這(zhe)是(shi)一個(ge)位于海王星軌(gui)道之外的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)空(kong)圓盤狀宇宙空(kong)間,當巨大的(de)(de)(de)天體進(jin)入海王星的(de)(de)(de)引力(li)范圍(wei)之內時被其引力(li)所(suo)捕獲。在最(zui)初(chu)捕獲海衛(wei)一時,其運行(xing)(xing)在一個(ge)高橢(tuo)圓、偏(pian)心率的(de)(de)(de)軌(gui)道上,較大的(de)(de)(de)偏(pian)心率使得海衛(wei)一受到較強的(de)(de)(de)行(xing)(xing)星潮汐力(li)作(zuo)用,該機制中(zhong)(zhong)會(hui)造成能量的(de)(de)(de)損失(shi)。
而這些損失的(de)(de)能(neng)量(liang)就轉化(hua)為熱(re)(re)量(liang)并作(zuo)用(yong)于海衛(wei)(wei)一(yi),可以融化(hua)海衛(wei)(wei)一(yi)內部一(yi)定深度(du)的(de)(de)冰冷物質,形成位(wei)于表(biao)面冰封(feng)世界(jie)下(xia)的(de)(de)海洋。能(neng)量(liang)損失同時也會改變海衛(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)軌道,使(shi)其(qi)偏(pian)心率降低,接近(jin)一(yi)個較為完美的(de)(de)圓軌道。除了行星潮汐(xi)作(zuo)用(yong)對海衛(wei)(wei)一(yi)某個深度(du)的(de)(de)冰物質進行加(jia)熱(re)(re)外(wai),科學(xue)家還(huan)(huan)發現其(qi)內部存在另一(yi)個加(jia)熱(re)(re)源(yuan),即(ji)天體內部放射性(xing)同位(wei)素(su)衰(shuai)變過(guo)程所釋放出(chu)的(de)(de)能(neng)量(liang),這個熱(re)(re)源(yuan)甚至可維持數(shu)十(shi)億年之(zhi)久。科學(xue)家通過(guo)計算(suan)發現放射性(xing)同位(wei)素(su)衰(shuai)變產生(sheng)的(de)(de)能(neng)量(liang)是潮汐(xi)作(zuo)用(yong)加(jia)熱(re)(re)機(ji)制的(de)(de)數(shu)倍,但(dan)該熱(re)(re)量(liang)還(huan)(huan)不足(zu)以維持海衛(wei)(wei)一(yi)固態表(biao)面下(xia)的(de)(de)海洋保(bao)持45億年的(de)(de)液態環境(jing)
行星潮汐力的(de)效(xiao)應(ying)位置處于海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)冰(bing)層殼體的(de)底部(bu),由于早期海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)的(de)軌道具有較大的(de)偏(pian)心率,因此潮汐作(zuo)用更(geng)強,由此得(de)出的(de)過(guo)去的(de)某個(ge)時期,海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)內(nei)環(huan)境的(de)受熱(re)效(xiao)應(ying)是較為(wei)強大的(de)。科學家對海(hai)(hai)衛(wei)一(yi)建立(li)了(le)一(yi)
個(ge)內環境模型,該(gai)衛星(xing)由70%至80%的(de)巖質(zhi)構成,其(qi)余物質(zhi)為水冰等,在(zai)最(zui)外層就是甲烷(wan)和氮冰物質(zhi),這個(ge)情況與(yu)冥王星(xing)較為類似。當海(hai)衛一(yi)被海(hai)王星(xing)引力捕(bu)獲之(zhi)后,科學家調查了該(gai)天體的(de)軌道是如(ru)何轉變(bian)為幾乎圓形的(de)軌道,通過對軌道演化(hua)的(de)時(shi)間計算,發現如(ru)果海(hai)衛一(yi)冰殼之(zhi)下是液態海(hai)洋的(de)話(hua),那么至今這片(pian)海(hai)洋依(yi)然存在(zai)。
最(zui)新的(de)(de)(de)研究計算(suan)了海(hai)衛一表(biao)層冰殼厚度(du)是(shi)如(ru)何影響潮(chao)汐(xi)耗散以及地(di)下海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)結晶化過程(cheng),結果(guo)顯(xian)示(shi)假如(ru)海(hai)衛一的(de)(de)(de)冰殼厚度(du)較薄,那么(me)潮(chao)汐(xi)力作用(yong)就(jiu)很(hen)明(ming)顯(xian)加熱(re)(re)效應也會越強(qiang),反之冰殼較厚的(de)(de)(de)話(hua),海(hai)衛一就(jiu)會更加堅固,潮(chao)汐(xi)力產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)效應較弱但即便是(shi)液(ye)體(ti)(ti)海(hai)洋(yang)也將會是(shi)富含氮(dan)的(de)(de)(de)海(hai)洋(yang)此外海(hai)衛一的(de)(de)(de)巖質(zhi)核心的(de)(de)(de)具體(ti)(ti)大小還是(shi)個未知數,這將決定內核放射性同(tong)位素衰變(bian)釋放的(de)(de)(de)熱(re)(re)量
科學家(jia)認(ren)為海(hai)衛一的地下(xia)海(hai)洋(yang)可以作(zuo)為外(wai)星(xing)(xing)生命(ming)的棲息(xi)地,雖然(ran)仍然(ran)有(you)許多爭論(lun),比如木(mu)衛二(er)就是外(wai)星(xing)(xing)生命(ming)棲息(xi)地的候選者之一,即(ji)便(bian)海(hai)衛一生命(ming)出現的概率遠小于木(mu)衛二(er)歐羅巴,但也不能將其(qi)排除(chu)。研究人員推測(ce)海(hai)衛一地下(xia)海(hai)洋(yang)或存在(zai)硅基生命(ming),它們并不是以碳元素作(zuo)為基礎,還(huan)沒有(you)足夠的研究揭(jie)示硅烷在(zai)特(te)殊行星(xing)(xing)環境下(xia)的行為。
海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)大小與冥王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)相仿,圍繞海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)方向和(he)(he)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)的(de)(de)方向相反(fan),所處的(de)(de)位置恰(qia)好(hao)在海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)內層(ceng)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)和(he)(he)外層(ceng)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道之間。太陽系(xi)中的(de)(de)其他行星(xing)(xing)(xing)也有逆行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),但大小都比不上海衛(wei)(wei)(wei)一(yi),軌(gui)道也沒這么獨特(te)。因(yin)此,海衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)來源成為一(yi)個謎(mi)。
美國天文學家10日報告說,海衛(wei)一(yi)(yi)很可能原先是圍(wei)(wei)繞(rao)(rao)太陽旋(xuan)轉(zhuan)的(de)一(yi)(yi)個雙星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)統的(de)一(yi)(yi)部分,遇到海王星(xing)(xing)(xing)后(hou)被其俘獲。這一(yi)(yi)觀點發表在新(xin)一(yi)(yi)期《自(zi)然(ran)》雜志上。加州大學圣克魯斯(si)分校的(de)艾格諾和馬(ma)里蘭大學的(de)漢密爾頓(dun)認為,海衛(wei)一(yi)(yi)原先所(suo)屬(shu)的(de)雙星(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)統,類似(si)于冥王星(xing)(xing)(xing)與(yu)其衛(wei)星(xing)(xing)(xing)冥衛(wei)一(yi)(yi)的(de)關系(xi)(xi),即雙方質(zhi)量相差不太大,無(wu)所(suo)謂誰圍(wei)(wei)繞(rao)(rao)誰旋(xuan)轉(zhuan),實際(ji)上是雙星(xing)(xing)(xing)圍(wei)(wei)繞(rao)(rao)它們(men)的(de)公共質(zhi)心(xin)旋(xuan)轉(zhuan),而這個公共質(zhi)心(xin)又(you)圍(wei)(wei)繞(rao)(rao)太陽旋(xuan)轉(zhuan)。
但是,當這(zhe)個(ge)雙(shuang)星(xing)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)海王(wang)(wang)星(xing)近(jin)距離相(xiang)遇時,海王(wang)(wang)星(xing)的(de)引(yin)力(li)便破(po)壞了雙(shuang)星(xing)體系(xi)(xi),其中(zhong)的(de)一個(ge)星(xing)體被海王(wang)(wang)星(xing)俘獲(huo)。由于雙(shuang)星(xing)系(xi)(xi)統(tong)的(de)殘余(yu)影響(xiang)和海王(wang)(wang)星(xing)的(de)引(yin)力(li)共同作用,海衛(wei)一的(de)軌道旋轉方向就變(bian)成和海王(wang)(wang)星(xing)自轉方向相(xiang)反。研究人員指出(chu),近(jin)年來天文學家在太陽系(xi)(xi)中(zhong)發現了多(duo)個(ge)雙(shuang)星(xing)系(xi)(xi)統(tong),特別是在太陽系(xi)(xi)外圍盛產小行(xing)(xing)星(xing)的(de)柯(ke)伊伯帶有(you)11%的(de)小行(xing)(xing)星(xing)構成雙(shuang)星(xing)系(xi)(xi)統(tong),地(di)球附近(jin)的(de)小行(xing)(xing)星(xing)也有(you)16%屬于雙(shuang)星(xing)系(xi)(xi)統(tong),小行(xing)(xing)星(xing)雙(shuang)星(xing)系(xi)(xi)統(tong)遇到海王(wang)(wang)星(xing)這(zhe)樣(yang)的(de)大質量行(xing)(xing)星(xing)的(de)概率相(xiang)當大。
此(ci)前曾有天(tian)文學家(jia)猜測,海(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的奇(qi)特運(yun)行(xing)軌道(dao)可能是它和海(hai)王星(xing)的其(qi)他衛(wei)(wei)(wei)星(xing)碰撞(zhuang)(zhuang)所(suo)致(zhi)。但艾格(ge)諾(nuo)等人指(zhi)出(chu)這種(zhong)碰撞(zhuang)(zhuang)既要大到足以改變(bian)海(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的軌道(dao),又不能太大以致(zhi)海(hai)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)被撞(zhuang)(zhuang)毀,其(qi)發生(sheng)概率很(hen)小,
行星海王星
物理特性
平均直徑 2706.8±1.8 km
表面面積 23,018,000 km2
體(ti)積 10,384,000,000 km3
質量(liang) 2.147×1022 kg
平均密度(du) 2.05 g/cm3
表(biao)面引力(li)加(jia)速度 0.78 m/s2
逃(tao)逸速(su)度 1.5 km/s
自轉周期 5日(ri)21小時2分鐘28秒
同步公轉
軸傾斜度 0
反照率(lv) 0.76
表面溫度
- 最高
- 平均
- 最低
34.5 K
大氣特性
氣壓(ya) 0.001 kPa
氮 99.9%
甲烷 0.1%