末日武器“7號冰”的冰巨星:海王星,到底有多可怕?

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  冥王星被踢出太陽系之后,天王星和海王星就成了太陽系的行星邊界,盡管兩顆行星發現過程,但它們的結構形成了一種非常典型的天體:冰巨星,它介于地球和巨行星之間(類木行星),在天文學家眼中,這種結構的行星有一種非常可怕的存在!

  

  海王星是怎么樣發現的

  海王星是太陽系中第一顆非望遠鏡直接發現的行星!提起它的發現過程,還有一個有趣的故事!

  視而不見的伽利略

  早在1612年12月28和1613年1月27日,伽利略兩次發現海王星并做了描繪,但很可惜,因為觀測時海王星都很靠近木星,處在合的位置,導致了伽利略認為這是一顆恒星!伽利略錯失了這一偉大發現!

  

  堪稱人力計算機勒維耶

  時間走到了19世紀,法國天文學家亞歷斯·布瓦出版了天王星的軌道表,他發現天王星的軌道表中的數據與觀測的誤差越來越大,他堅信軌道表的正確性,誤差變大時因為有一顆行星引力攝動影響了海王星的軌道。

  

  1843年英國數學家亞當斯計算出了那顆行星的軌道,并且遞交給了英國皇家天文學家喬治·比德爾·艾里,但結果不了了之,此事后來讓喬治·比德爾·艾里悔到腸子都青了!1846年,法國天文教師勒維耶獨立、精確的計算出了這顆行星的軌道,并且勒維耶說服了柏林天文臺的約翰·格弗里恩·伽勒搜尋行星!

  

  1846年9月23日,天王星被發現了,與勒維耶的計算相差不到1°,亞當斯的計算卻至少差了10°!所以毫無懸念的,勒維耶成了天王星的發現者。

  海王星的末日武器“7號冰”到底有多可怕?

  海王星介于地球和木星之間,它的質量是地球的17倍,木星質量的1/18,看起來非常有趣,它剛好位于地球和木星中間,而它那種奇特的結構,也被科學家歸類為了一種非常奇特的天體:冰巨星,這個名字是怎么來的呢?海王星上都是冰塊嗎?

  

  海王星奇特的結構

  海王星比木星要小,所以它的結構和木星有著天壤之別,海王星的大氣層主要是氫和氦組成,其它還有比較少量的甲烷!這也是海王星看起來是藍色的主要原因,因為甲烷對波長600納米的紅色光吸收比較強,所以它看起來呈現神秘的藍色調!

  

  海王星的強大風暴

  海王星距離太陽大約為30天文單位,這是八大行星中距離太陽最遠的,獲得的輻射能也最低,大氣層頂端溫度只有-218 °C,隨著大氣層高度降低,溫度上升,但天文學家對這些神秘的熱量來源仍然不解!這些熱量造就了太陽系內最高速風暴的記錄!

  

  大黑斑

  1989年旅行者二號飛越海王星期間,測到了太陽系內最高風速2400千米/小時,大約是音速的2倍多,天文學家推測這是在內部熱源推動下的大氣劇烈活動,但達到音速2倍多確實超過了預料,而且時速1200千米的颶風在海王星赤道區域司空見慣!與之對比的是地球最高風速不過300千米/小時左右!

  

  圍繞在大黑斑周圍的風速經測量高達每小時2,400公里

  海王星的末日武器“7號冰”

  海王星的內核是一個質量不超過地球的巖石與冰構成混合體,它的地幔質量大約為10-15個地球質量,由含水、氨、甲烷混合物構成,這些高度壓縮的過熱流體是導電的,從海王星的大氣到地幔的熱冰混合物并沒有嚴格的分界線,隨著壓力增加到數百萬倍地球氣壓,這些氣體逐漸向這些過熱流體轉變。

  

  2018年3月8日,內華達大學的地球學教授蕭納爾(Oliver Tschauner)領導的科研團隊在一顆來自地幔中形成的鉆石中發現了一種特殊的物質:冰七,它是水冰的一種,密度時水冰的1.5倍,晶體結構則完全不同!

  

  冰七的晶體結構

  在不同的壓力下,水冰會形成不同的晶體結構,從低壓到高壓,水冰會從冰二到冰三甚至冰七,科學家開始并不認為冰七會在自然界存在,但鉆石中發現的冰七卻給了科學家無比的想象力,因為這種高壓環境在很多含水的天體上大量存在,比如木星和土星的衛星,天王星和海王星本身也有大量的水!

  

  冰七存在即合理,但問題是冰七有很多非常奇特的性質,據稱水在形成這種超級冰之前,水分子會聚集在一起突然形成這種結構,并且會以超過音速的速度蔓延傳播,據估計,只需幾個小時即可將海洋凍成大冰塊!

  

  比較幸運的是地球海洋中無法形成這種條件,要不然大家都得涼涼!

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