天文知识海王星

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作者 科学队长 米粒妈咪课堂  ← 点击红色字,关注公众号
2022-03-31 15:01 字数 4095 阅读 1069评论 0
天文学家给孩子的七堂极简行星课

  天文知识海王星

  天文知识海王星:构造、水

  海王星内部结构和天王星相似。行星核是一个质量大概不超过一个地球质量的由岩石和冰构成的混合体。海王星地幔总质量相当于10到15个地球质量,富含水,氨,甲烷和其它成分。作为行星学惯例,这种混合物被叫作冰,虽然其实是高度压缩的过热流体。这种高电导的流体通常也被叫作水-氨海洋。

  天文知识海王星:磁场、密度

  海王星有着与天王星类似的磁层,它的磁场相对自转轴有着高达47°的倾斜,并且偏离核心至少0.55半径,或是偏离物理上的中心13500千米。磁场的偶极成分在海王星的磁赤道大约是14微特斯拉(0.14高斯),海王星的偶磁矩大约是2.2×10T·m(14μT·RN,此处RN是海王星的半径)。海王星的磁场因为非偶极成分,包括强度可能超过磁偶极矩的强大四极矩,组合有很大的贡献,因此在几何结构上非常的复杂。相较之下地球、木星和土星的四极矩都非常小,并且相对于自转轴的倾角也都不大,海王星巨大的四极矩也许是发电机偏离行星的中心和几何强制性的结果。

  海王星的弓形激波,在那儿磁层开始减缓太阳风的速度,发生在距离行星34.9行星半径之处。磁层顶,磁层的压力抵销太阳风的地方,位于23~26.5倍海王星半径之处,磁尾至少延伸至72倍的海王星半径,并且还会伸展至更远。

  天文知识海王星:大气层、温度

  海王星的大气占总质量的5%到10%,并向核心延伸了约10%到20%。在高海拔处,海王星的大气层80%是氢,19%是氦,也存在着微量的甲烷。

  海王星的大气层可以细分为两个主要的区域:低层的对流层,该处的温度随高度降低;和平流层,该处的温度随着高度增加。两层之间的边界,对流层在气压为0.1巴(10kPa,1巴=0.1MPa=100kPa,约等于地球上1个标准大气压)处。平流层在气压低于10至10微巴(1至10Pa)处成为热成层,热成层逐渐过渡为散逸层。

  因为轨道距离太阳很远,海王星从太阳得到的热量很少,所以海王星大气层顶端温度只有-218℃(55K),而由大气层顶端向内温度稳定上升。和天王星类似,星球内部热量的来源仍然是未知的,而结果却是显著的:作为太阳系最外侧的行星,海王星内部能量却大到维持了太阳系所有行星系统中已知的最高速风暴。对其内部热源有几种解释,包括行星内核的放射热源,行星生成时吸积盘塌缩能量的散热,还有重力波对平流圈界面的扰动。

  海王星至少有五个主环和四个弧。从行星附近开始向外移动,主环被命名为加莱、莱弗瑞、拉塞尔、阿拉戈和亚当斯。它们被认为是相对年轻和短暂的。海王星的环系统也有一种叫做弧的特殊尘埃团。亚当斯的最外层环上有四个著名的弧,分别是自由、平等、博爱和勇气。这些弧线很奇怪,因为运动定律预测它们会均匀分布而不是聚集在一起。科学家们现在认为,海卫六的引力效应使这些弧线稳定下来。更多天文知识海王,就让北京天文馆馆长朱进叔叔,带孩子们漫游浩瀚宇宙吧!点击进入>>>天文学家给孩子的七堂极简行星课

  主讲人

  - 朱进 -

  天文学家、北京天文馆馆长

  带领项目组发现2728颗小行星

  北京天文馆馆长朱进老师,用7节生动有趣的课程,带孩子去认识太阳系里的除了地球之外的七大行星。

  七大行星的名字是怎么来的?

  水星上面到底有没有水呢?

  火星为什么看起来是红色的?

  土星环是什么东西?

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