海王星

最外侧的行星

海王星是距离太阳第八近、也是最远的行星，在约45亿千米外绕太阳运行。阳光大约需要四个小时才能到达那里，它绕太阳一周约需164个地球年。

和天王星一样，海王星是一颗冰巨星。它的大部分质量是包裹着岩石核心的炽热稠密的水、氨和甲烷流体，外面覆盖着厚厚的氢氦大气。

海王星比天王星略小，但更重，质量约为地球的17倍。它深蓝的颜色来自吸收红光的甲烷，以及比天王星更薄的雾霾层。

海王星散发的热量是它从太阳接收热量的两倍多。尽管云顶温度约为−200 °C，这份内部的热量仍在为它躁动不安的天气提供动力。

海王星的一年如此漫长，以至于自1846年被发现以来，它只完成了一次完整的公转。它在2011年才走完被发现后的第一圈。

先用笔找到，再用望远镜看到

天王星被发现后，天文学家注意到它的运动与预测并不完全一致，似乎有某个看不见的东西在拉扯它。

1846年，法国数学家奥本·勒维耶计算出一颗未知行星应该位于何处才能造成这些拉扯。他把预测结果寄给了柏林天文台的约翰·伽勒，伽勒于1846年9月23日夜里在距预测位置约1度的范围内找到了海王星。在英国，约翰·柯西·亚当斯也做过类似的计算，但没能及时得到跟进观测。

海王星是第一颗通过数学预测而非偶然发现的行星，成为牛顿引力定律的著名验证。它的名字来自罗马神话中的海神。

已知风最大的地方

海王星拥有所有行星中测得的最强风。赤道附近的风速约为每小时2000千米，比地球上的声速还快。

1989年旅行者2号飞掠时，拍到了一场叫作大暗斑的巨大风暴，宽度与地球相当，附近还有明亮的白色甲烷冰云。几年后哈勃空间望远镜再去观察时，那个暗斑已经消失了。

此后，哈勃望远镜看到了几个新的暗斑出现又消退。这些风暴似乎只能持续几年，不像木星的大红斑那样已经持续了几个世纪。

为什么这样一颗遥远寒冷的行星会有如此强劲的风，目前还没有完全弄清楚。一种可能的解释是，海王星大气中减缓风速的摩擦非常小，所以气流一旦加速，就能长时间保持能量。行星内部的热量则不断为这种运动补充动力。

海卫一和其他卫星

截至2026年，海王星已知有16颗卫星。最新的两颗直径都只有几千米，是在用大型地面望远镜观测后于2024年公布的。

海卫一是其中最大的一颗，直径约2700千米。它的公转方向与海王星的自转方向相反，这叫作逆行轨道。太阳系中没有其他大卫星是这样的，这强烈暗示海卫一形成于别处，很可能在柯伊伯带（海王星以外的冰质区域），后来被海王星的引力俘获。

海卫一是迄今测得的最冷的天体表面之一，温度约为−235 °C。即便如此，旅行者2号仍看到暗色的羽流升到其表面以上几千米。这些间歇泉被认为是冰层下被阳光稍稍加热的氮气。

由于轨道是逆行的，海卫一正缓慢地螺旋靠近海王星。数十亿年后，它可能会被撕碎，在海王星周围形成一条新的光环。

带有团块的光环

海王星有五条主要光环，以与其发现有关的天文学家命名：伽勒环、勒维耶环、拉塞尔环、阿拉戈环和亚当斯环。它们暗淡而黝黑，由覆盖着深色物质的尘埃和冰组成。

最外侧的亚当斯环藏着一个谜。它并非均匀分布，其中一部分聚集成叫作环弧的明亮段落。天文学家认为，附近一颗小卫星海卫六的引力有助于让这些团块不被抹平。2022年韦布望远镜拍摄的图像比旅行者号之后的任何时候都更清晰地显示了这些光环。

造访与未来计划

旅行者2号至今仍是唯一造访过海王星的探测器。1989年8月25日，它从北极上方约4800千米处掠过，五小时后又在距海卫一约40000千米处飞过，这是它飞向星际空间之前的最后一次行星交会。

如今，人们用哈勃、韦布和地面大型望远镜研究海王星。科学家提出过环绕海王星并造访海卫一的任务，但截至2026年，还没有任何任务获批或排期。

前往海王星是太阳系中最艰难的旅程之一。以现有的火箭，探测器可能需要12至15年才能抵达，所以发射窗口会选在可以借助木星引力为探测器加速的年份。

如何亲眼看到海王星

海王星永远无法用肉眼看到。即使在最亮的时候，它也比肉眼可见极限暗约五倍，所以你需要双筒镜或望远镜。

最难的是知道往哪里看。使用天象软件或标出海王星本月位置的详细星图，然后把双筒镜中暗星的排列与星图对照。海王星就是那个普通星图上没有印出来的光点。

在双筒镜中，它看起来像一颗普通的暗星。用望远镜高倍率观测，可以看到一个小小的蓝色圆面，没有任何可见细节。几个晚上后再看一次，如果发现它相对恒星稍微移动了位置，就能确认你找到的是海王星。

和天王星一样，海王星在冲日前后最好观测，那时它整夜可见。近几年，它都出现在秋季的傍晚天空中。