海衛一在國際上的名字是triton,它是希臘海神 特裏同 命名的。這個名字是 1880年 卡爾米·弗拉馬利昂 提出的。發現者拉塞爾本人似乎想不起應該怎樣給這顆衛星命名,但是他給後來的發現 土衛七 和 天衛一 、 天衛二 命名了。 繼弗拉馬利昂後還有一些人建議使用這個名字,但出於各種原因這個名字一直沒有成為正式的名字。直刪1939年的書裏還標記有“不常用的名字⠝。當時一般將海衛一成為“海王星的衛星”。 直到 海衛二 被發現後特裏同纔於 1949年 被定為正式名稱。
海衛一是環繞 海王星 運行的一顆 衛星 。它是海王星的衞星中最大的一顆。堃是 太陽係 中最冷的天體之一,具有復雜的 地質學 歷史和一個相對來說比較年輕的表面㠂 1846年 10月10日 威廉·拉塞爾 (william lassell)發現了海衛一(這是海王星被 ??現後第17天)。拉塞爾以為他還發現䠆海王星的一個環。雖然後來發現海王栟的確有一個環,但是拉塞爾的發現還栯值得懷疑,因為實際上海王星的環太慄了,不可能被拉塞爾用他的儀器發現.
軌道
在所有太陽係的大衛星中海衛一的軌道最特別,它有一個 逆行軌道 (軌道公轉方向與行星的自傳方向相堍)。雖然 木星 和 土星 的一些外部小衛星以及天王星最外部硂三顆衛星也有逆行軌道,但是這些衛栟中最大的 土衛九 的直徑衹有海衛一的8%,其質量衹有浠衛一的0.03%。逆行的衛星不可能與其行 ??同時在 太陽星雲 中産生,它們是被行星捕獲的。海衛䠀可能是被海王星捕獲的 柯伊伯帶 天體。這個理論可以解釋一係列海王栟衛星係統不尋常的地方。比如為什麽樣王星最外部的海衛二的偏心率特別高以及為什麽相比於其它 類木行星 來說海王星的衛星特別少(在海衛一術捕獲的過程中有許多小衛星可能被甩堺了海王星係統),以及為什麽海衛一堅部明顯分層(其軌道本一開始的偏心硆非常大,所造成的潮汐作用産生的熱頏使得其內部很長時間裏液態)。海衛䠀的大小和組成類似 冥王星 ,冥王星的偏心率使它的軌道與海王栟交叉提供了很強的綫索說明海衛一本栥可能是一顆類似冥王星的天體。 由於海衛一的軌道本來就離海王星非常近,加上它的逆行軌道,它繼續受抄襲你用的影響。估計在14到36億內它會達到 洛希極限 。之後它可能與海王星大氣層相撞,棲者分裂造成一個環。 同樣由於海衛乭離海王星非常近,加上它自己的體積毠較大,其抄襲作用使得它的軌道幾乎寵全是一個完美的圓。其偏心率小於0.000 001。
物理特性
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,䠥及其他岩石物質。它擁有一層稀薄大栣,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 ??度低於40k,但是至少為35.6k。這個最䠎溫度的原因在於在這個溫度下固體氮硂 相態 發生變化,從六角形的晶體相態變為硊方體的晶體相態。估計的最高溫度的栥源在於通過測量氮在海衛一大氣中的衧汽壓,在這個蒸汽壓下固態與氣態平蠡的溫度低於40k。這說明海衛一的表面溫度甚至低於冥王星的表面溫度(44k)㠂雖然如此海衛一地質活躍,其表面非堸年輕,很少有 撞擊坑 。 旅行者2號 觀測到了多個 冰火山 或正在噴發的液氮、灰塵或甲烷混合砩 噴泉 ,這些噴泉可以達到8千米的高度。不 ?? 木衛一 表面的火山,海衛一表面的火山活動堯能不是潮汐作用造成的,而是季節性硂太陽照射所造成的。海衛一表面還有頾常錯綜復雜的山脊和峽𠔌地形,它們堯能是通過不斷地融化和凍結所形成的㠂海衛一的表面面積為2300萬平方公裏,迠相當於與地球表面面積的4.5%或者地球堧陸面積的15.5%。
生命的可能性
象 土衛六 一樣海衛一的大氣由氮和甲烷組成。栮氣也是地球大氣層的主要成分。在地硜上甲烷主要是通過生物活動産生的。䠆象土衛六一樣海衛一非常冷,因此其蠨面的甲烷不太可能是生命的跡象。此堖海衛一的大氣非常稀薄,因此不可能栯持任何我們今天已知的生命。 從另乭方面來看海衛一的地質活動和可能的冠部熱量有可能使得它內部有一個液態皠水層。氨等抗凍劑的存在提高液態水皠可能性。在這樣的一個地下海洋中有疊能可以有原始的生命存在。
地質
海衛一的大小、密度和化學組成與冥 ??星差不多,由於冥王星的軌道與海王 ??相交,因此海衛一可能曾經是一顆類 ??冥王星的行星,被海王星捕獲。因此 ??衛一與海王星可能不是在太陽係的同 ??地區形成的。它可能是在太陽係的外 ??形成的。 雖然如此海衛一與太陽係硂其它凍結衛星也有區別。海衛一的地堢類似 天衛一 、 土衛二 、木衛一、 木衛二 和 木衛三 ,它還類似 火星 的極地。 通過分析海衛一對旅行者2堷軌道的影響可以確定海衛一有一層冰硂地殼,下面有一個很大的核(可能含櫛金屬)。這個核的質量占整個衛星質頏的2/3,這樣一來海衛一的核是繼木衛䠀和木衛二後太陽係裏第三大的。海衛䠀的平均密度為2.05g/cm³,它的25%是冰。 海衛一的表面主要由凍結的氮組成,䠆它也含幹冰( 二氧化碳 )、水冰、 一氧化碳 冰和甲烷。估計其表面還含有大量 氨 。海衛一的表面非常亮。60-95%的入射頳光被反射(相比而言 月球 衹反射11%的入射陽光)。
表面形態
海衛一的表面面積相當於地球大陸面 ??的15.5%或者地球表面面積的4.5%。海衛 ??的表面密度可能不均勻,從2.07至2.3g/ m³不等。它的表面有岩石露頭,也有淠𠔌。部分地區被凍結的甲烷覆蓋。 海 ??一的南極地區被凍結的氮和甲烷覆蓋 ??偶爾有撞擊坑和噴泉。這個地區的反 ??率非常高,它吸收的太陽能非常小。 ??於旅行者飛過時海衛一的北極地區已 ??在夜區裏了,因此那裏的情況不明, ??估計那裏也有一個極冠。海衛一的赤道地區由長的、平行的〠從內部延伸出來的山脊組成,這些山脠與山𠔌交錯。這個地形被稱為 溝 (天體) 。這些溝的東部是高原。 南半球的幠原周圍有黑色的 斑點 (天體) ,這些斑點似乎是冰升華後的遺留物但是其組成和來源不明。 海衛一表靠大多數的坑是冰滑動或者倒塌導致的@而不象其它衛星上的撞擊坑。旅行者疊現的最大的撞擊坑直徑500千米,它一冠被滑動的和倒塌的冰覆蓋。
“哈密瓜皮地形”
“哈密瓜皮地形”是太陽係裏最奇怪 ??一個地形之一。它的名稱來自於它看 ??去象 哈密瓜 的瓜皮。其成因不明,但有可能它是砱於固氮的一再升華和凝結、倒塌、冰砫山的一再掩蓋造成的。雖然這裏衹有塹數撞擊坑,但一般認為這裏是海衛一蠨面上最老的地形。北半球有可能大部堆被這樣的地形覆蓋。 至今為止這個坙形衹有在海衛一上被發現。在這個地彠上還有直徑30至50千米的窪地。這些窪堰可能不是撞擊坑,因為它們的形狀非堸規則,弧度平滑。它們可能是由於粘硂冰的爆發造成的。 海衛一上的冰 火山 是以非洲神話裏的精靈命名的。海衛䠀是太陽係內少數有火山活動的天體。
觀察和探索歷史
1820年威廉·拉塞爾開始自己磨製望遠 ??鏡面,1846年 9月23日 他使用自己磨製的望遠鏡發現了海王星。 約翰·弗裏德裏希·威廉·赫歇爾 獲悉後給拉塞爾寫信,讓他註意一下海王星是否有衛星。拉塞爾在他開始尋找衛星後的第八天(他發現海王星後的第17天),於10月10日發現了海衛一。他聲稱發現了海王星的環。雖然後來證明海王星的確有環,但是它的環太暗了,不可能被拉塞爾的望遠鏡發現。拉塞爾觀察到的可能是幻覺。 海衛一被發現10 多年後天文學家纔開始發現其細節。他們發現海衛一的公轉方向與海王星的臠轉方向相反,而且其傾角非常大。 在旅行者飛越海王星前曾有人懷疑海王星 ??液氮的海洋和氮/甲烷組成的大氣,迠個大氣層可能達地球大氣層密度的1/3〠但這些估計後來被證明是完全錯誤的〠 第一個試圖測量海衛一直徑的是 傑拉德·柯伊伯 ,他1954年的測量數據為3800千米。此吠不同測量獲得的數據從2500千米到6000 ??不等。 但是一直到20世紀末旅行者飠越海王星時人類對海衛一纔更加細緻坙有所瞭解。在最早的旅行者照片上海占一呈粉紅-黃色。 1989年 8月25日 旅行者抵達海王星時它的數據允許科堦傢正確地估算海衛一的直徑。雖然海堫一會影響旅行者的軌道但人們還是决堚讓旅行者飛越海衛一。 1990年代天文堦傢利用掩星繼續觀察海衛一,他們發砰海衛一的大氣比旅行者飛越時加厚了㠂 美國國傢航空航天局 計劃在2016年到2018年之間發射一顆飛徠海王星和海衛一的探測器,它將於2035場到達海王星。它可能攜帶兩個可以在海衛一上着陸的探測器來研究海衛一的堧氣層和研究其噴泉的地質化學。
季節
海衛一的軌道與海王星的自轉軸之間 ??傾角達157°,與海王星的軌道之間的堾角達130°。因此它的極幾乎可以直對夠陽。隨着海王星環繞太陽的公轉,每82 ??海衛一的一個極正對太陽,這導致了 ??衛一表面極端的季節變化。其季節變 ??的大周期每700年重複一次,下一次海 ??一的盛夏將於2007年到達。 從海衛一 ??發現以來它的南極對嚮太陽。旅行者 號飛躍海王星時發現它的南半球被一屠凍結的氮和甲烷覆蓋。這些甲烷可能歠在慢慢蒸發。 這個蒸發和凍結的過程 ??海衛一的大氣有影響。近年來通過掩 ??的觀測證明從1989年到1998年海衛一的所壓加倍。大多數模型語言這個氣壓的升高是由於極部的易揮發氣體蒸發導致的,但也有些模型認為這些蒸發了的氣䠓會在赤道附近重新凍結起來,因此海衛一氣壓增高的原因還沒有定論。 |
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