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發現

在(zai)最(zui)早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)記錄中，伽(jia)利(li)略·伽(jia)利(li)雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）在(zai)1612年(nian)12月28日(ri)首度觀(guan)(guan)測(ce)并描繪(hui)出(chu)海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)，1613年(nian)1月27日(ri)又再次觀(guan)(guan)測(ce)，但因為觀(guan)(guan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置在(zai)夜空(kong)中都(dou)靠近木星(xing)(xing)(xing)(xing)（海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)與木星(xing)(xing)(xing)(xing)處在(zai)合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置），這兩次機會伽(jia)利(li)略都(dou)誤認海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)一(yi)顆(ke)(ke)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)。因此，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發現(xian)并不(bu)歸功于(yu)他(ta)。1612年(nian)12月，他(ta)第一(yi)次觀(guan)(guan)測(ce)海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi)，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)天空(kong)中幾乎是(shi)靜止的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為那天它剛(gang)好逆行(xing)了(le)(le)。這種明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反向運(yun)動(dong)是(shi)當地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道經過一(yi)顆(ke)(ke)外(wai)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因為海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)才剛(gang)剛(gang)開始它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)年(nian)度逆行(xing)周期，這顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)太微弱了(le)(le)，伽(jia)利(li)略的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小型望遠(yuan)鏡無法觀(guan)(guan)測(ce)到。2009年(nian)，墨爾(er)本大學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理學家(jia)大衛·杰美生宣稱，有(you)(you)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)證據表明伽(jia)利(li)略至(zhi)少知道他(ta)看見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)相對(dui)于(yu)背景的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)微量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)運(yun)動(dong)。

在(zai)1821年(nian)，法(fa)國天(tian)(tian)(tian)文(wen)(wen)(wen)學(xue)家亞(ya)歷(li)斯(si)·布(bu)瓦(wa)爾（Alexis Bouvard）出版了(le)(le)天(tian)(tian)(tian)王(wang)星(xing)(xing)的(de)軌道表，隨(sui)后的(de)觀(guan)測顯示出與表中的(de)位置有(you)越來越大的(de)偏(pian)差(cha)，使(shi)得布(bu)瓦(wa)爾假設有(you)一個攝動體(ti)存在(zai)。在(zai)1843年(nian)約翰·柯西·亞(ya)當(dang)斯(si)計(ji)算出會影(ying)響天(tian)(tian)(tian)王(wang)星(xing)(xing)運動的(de)第八(ba)顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)軌道，并(bing)將計(ji)算結果皇家天(tian)(tian)(tian)文(wen)(wen)(wen)學(xue)家喬治(zhi)·艾里，他問了(le)(le)亞(ya)當(dang)斯(si)一些計(ji)算上的(de)問題，亞(ya)當(dang)斯(si)雖然草擬了(le)(le)答案(an)但(dan)(dan)未曾(ceng)回復。在(zai)1846年(nian)，法(fa)國工(gong)藝(yi)學(xue)院(yuan)的(de)天(tian)(tian)(tian)文(wen)(wen)(wen)學(xue)教(jiao)師(shi)奧(ao)本·勒(le)維(wei)耶(ye)(ye)（Urbain Le Verrier）在(zai)得不(bu)到同行(xing)(xing)的(de)支持(chi)下，以自(zi)己(ji)的(de)熱誠獨立完成了(le)(le)海(hai)王(wang)星(xing)(xing)位置的(de)推算。但(dan)(dan)是，在(zai)同一年(nian)，約翰·赫歇耳也開始(shi)擁護以數學(xue)的(de)方法(fa)去搜尋(xun)行(xing)(xing)星(xing)(xing)，并(bing)說服(fu)(fu)詹姆斯(si)·查(cha)理(li)士著手進(jin)行(xing)(xing)。在(zai)多次(ci)耽擱之(zhi)后，查(cha)理(li)士在(zai)1846年(nian)7月(yue)勉強(qiang)開始(shi)了(le)(le)搜尋(xun)的(de)工(gong)作；而在(zai)同時，勒(le)維(wei)耶(ye)(ye)也說服(fu)(fu)了(le)(le)柏(bo)林(lin)天(tian)(tian)(tian)文(wen)(wen)(wen)臺的(de)約翰·格弗里恩·伽勒(le)（Johann Gottfried Galle）搜尋(xun)行(xing)(xing)星(xing)(xing)。當(dang)時仍(reng)是柏(bo)林(lin)天(tian)(tian)(tian)文(wen)(wen)(wen)臺的(de)學(xue)生達(da)赫斯(si)特（Heinrich d'Arrest）表示正好完成了(le)(le)勒(le)維(wei)耶(ye)(ye)預(yu)測天(tian)(tian)(tian)區的(de)最新星(xing)(xing)圖，可以作為(wei)尋(xun)找新行(xing)(xing)星(xing)(xing)時與恒星(xing)(xing)比(bi)對的(de)參考圖。在(zai)1846年(nian)9月(yue)23日晚間，海(hai)王(wang)星(xing)(xing)被發現了(le)(le)，與勒(le)維(wei)耶(ye)(ye)預(yu)測的(de)位置相距(ju)不(bu)到1°，但(dan)(dan)與亞(ya)當(dang)斯(si)預(yu)測的(de)位置相差(cha)10°。事后，查(cha)理(li)士發現他在(zai)8月(yue)時已經兩度觀(guan)測到海(hai)王(wang)星(xing)(xing)，但(dan)(dan)因(yin)為(wei)對這件工(gong)作漫不(bu)經心(xin)而未曾(ceng)進(jin)一步的(de)核對。

由(you)于民族(zu)(zu)優(you)越感(gan)和民族(zu)(zu)主義的(de)(de)影響，使得發現(xian)海王(wang)星在(zai)英法兩國(guo)余波蕩漾，國(guo)際間(jian)的(de)(de)輿(yu)論最終迫使勒維(wei)耶接受亞(ya)當斯也(ye)是(shi)共同的(de)(de)發現(xian)者(zhe)。然而，在(zai)1998年，史(shi)學(xue)(xue)家(jia)才得以重新檢視(shi)(shi)天(tian)文(wen)學(xue)(xue)家(jia)奧(ao)林·艾根(gen)（Olin Eggen）遺(yi)產中(zhong)的(de)(de)海王(wang)星文(wen)件（來自格(ge)林威(wei)治天(tian)文(wen)臺的(de)(de)歷史(shi)文(wen)件，明顯是(shi)被奧(ao)林·艾根(gen)竊取近(jin)三十年，在(zai)他(ta)逝世之后才得重見天(tian)日），在(zai)檢視(shi)(shi)過(guo)這些文(wen)件之后，有些史(shi)學(xue)(xue)家(jia)認為亞(ya)當斯不(bu)應(ying)該得到如同勒維(wei)耶的(de)(de)殊榮。

命名

在發現之后的(de)(de)一段時間，海王(wang)星(xing)不是(shi)被稱(cheng)為“天王(wang)星(xing)外的(de)(de)行(xing)星(xing)”就是(shi)“勒維耶(ye)的(de)(de)行(xing)星(xing)”。伽雷是(shi)第一位建議(yi)取名的(de)(de)人，他建議(yi)的(de)(de)名稱(cheng)是(shi)Janus（雅努斯，羅馬神話(hua)中(zhong)看守門戶(hu)的(de)(de)雙面(mian)神）。在英國(guo)，查理士(shi)將(jiang)之命(ming)名為Oceanus；在法國(guo)，阿拉貢（Fran?ois Arago）建議(yi)稱(cheng)為勒維耶(ye)，以(yi)回應法國(guo)之外強烈(lie)的(de)(de)抗議(yi)聲浪(lang)。

法國天文年(nian)歷當時以赫(he)歇耳稱(cheng)呼天王星(xing)，相對于以勒維(wei)耶(ye)稱(cheng)呼這(zhe)顆新(xin)發現(xian)的(de)行星(xing)。同時，在(zai)(zai)分開和獨立的(de)場合，亞當斯(si)建議(yi)修(xiu)改(gai)天王星(xing)的(de)名稱(cheng)為喬(qiao)治，而勒維(wei)耶(ye)經由經度委(wei)員會建議(yi)以Neptune作為新(xin)行星(xing)的(de)名字。斯(si)特魯維(wei)（Struve）在(zai)(zai)1846年(nian)12月(yue)29日于圣彼得堡科學院挺身而出支持勒維(wei)耶(ye)建議(yi)的(de)名稱(cheng)。

海王星

遠看海王星

內部構造

海王星

很快的(de)(de)(de)(de)(de)，海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星成(cheng)為國際上被(bei)接受的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)名(ming)稱。在(zai)羅(luo)馬神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)(hua)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)Neptune（尼(ni)普頓）等(deng)同于希(xi)(xi)臘神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)Poseidon（波(bo)塞冬），都(dou)是(shi)海(hai)(hai)(hai)神(shen)(shen)(shen)(shen)，因此中(zhong)(zhong)(zhong)文翻譯成(cheng)海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星。新(xin)發現的(de)(de)(de)(de)(de)行星遵循(xun)了行星以(yi)神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)(hua)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)眾神(shen)(shen)(shen)(shen)為名(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)原則，而除了天王(wang)(wang)(wang)星之外，都(dou)是(shi)在(zai)遠(yuan)古(gu)時代就(jiu)被(bei)命(ming)名(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)。中(zhong)(zhong)(zhong)文及(ji)韓(han)文、日文和越南(nan)文的(de)(de)(de)(de)(de)漢(han)字(zi)寫(xie)法都(dou)是(shi)“海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星”。在(zai)印度，這顆(ke)行星的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)稱是(shi)Varuna（Devanāgarī），也是(shi)印度神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)(hua)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)神(shen)(shen)(shen)(shen)，與希(xi)(xi)臘-羅(luo)馬神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)(hua)中(zhong)(zhong)(zhong)Poseidon或Neptune的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)是(shi)相同的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)蒙古(gu)，海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星稱為Dalain Van(Далайнван)，反映了其(qi)同名(ming)神(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)角色是(shi)大海(hai)(hai)(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)統(tong)治者。在(zai)現代希(xi)(xi)臘，人(ren)們仍舊將(jiang)海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星稱為波(bo)塞冬（Ποσειδ?να?,Poseidonas）。在(zai)希(xi)(xi)伯來語中(zhong)(zhong)(zhong)，2009年希(xi)(xi)伯來語學(xue)院投票將(jiang)海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)稱稱為???（Rahab），來自《圣經》中(zhong)(zhong)(zhong)提到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)怪，盡管(guan)現有的(de)(de)(de)(de)(de)拉丁(ding)詞(ci)Neptun(?????)更(geng)為常用。在(zai)納瓦特(te)爾(er)語中(zhong)(zhong)(zhong)，海(hai)(hai)(hai)王(wang)(wang)(wang)星被(bei)以(yi)雨神(shen)(shen)(shen)(shen)Tlāloc的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)字(zi)命(ming)名(ming)為Tlāloccītlalli。

從1846年(nian)(nian)發現海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)到(dao)1930年(nian)(nian)發現冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)前，海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)已知最遠的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。當(dang)冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)發現時，冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)認為(wei)是(shi)一(yi)顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)成為(wei)已知的(de)第二(er)遠的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，除了(le)在1979年(nian)(nian)到(dao)1999年(nian)(nian)之(zhi)間，冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)橢圓軌道使它(ta)比(bi)海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)離太陽(yang)更近(jin)。1992年(nian)(nian)柯伊(yi)伯帶的(de)發現導致許多天文(wen)學家爭論(lun)冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)應該被(bei)認為(wei)是(shi)一(yi)顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)還是(shi)柯伊(yi)伯帶的(de)一(yi)部分。2006年(nian)(nian)，國際天文(wen)聯合(he)會首次定義了(le)“行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)”一(yi)詞，將冥王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)踢除太陽(yang)系(xi)重新歸類為(wei)“矮行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)”，使海(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)再(zai)次成為(wei)太陽(yang)系(xi)最外(wai)層(ceng)的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。

星體運動

公轉

海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)與(yu)太陽之間的(de)(de)平均距離為(wei)45億公(gong)里，約(yue)30.1個(ge)天(tian)文單(dan)位（AU）。海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)的(de)(de)軌(gui)道周期（年(nian)）大約(yue)相當于(yu)164.79地(di)球年(nian),軌(gui)道傾角(jiao)約(yue)為(wei)1.77°。海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)于(yu)2011年(nian)7月(yue)(yue)12日回到繞日公(gong)轉軌(gui)道上它(ta)(ta)(ta)被發(fa)現時(shi)的(de)(de)那個(ge)點。由于(yu)地(di)球處于(yu)其365.25天(tian)周期軌(gui)道的(de)(de)不同(tong)地(di)點，屆(jie)時(shi)從(cong)地(di)球看到的(de)(de)海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)并不會處在(zai)它(ta)(ta)(ta)被發(fa)現時(shi)在(zai)天(tian)空中的(de)(de)那個(ge)位置。從(cong)地(di)球上觀察，海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)沖日周期為(wei)367天(tian)，這些(xie)周期使它(ta)(ta)(ta)在(zai)2010年(nian)4月(yue)(yue)和7月(yue)(yue)以及2011年(nian)10月(yue)(yue)和11月(yue)(yue)接近1846年(nian)它(ta)(ta)(ta)被發(fa)現時(shi)的(de)(de)坐標。在(zai)2010年(nian)8月(yue)(yue)20日，海(hai)(hai)(hai)王星(xing)(xing)于(yu)發(fa)現它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)1846年(nian)中的(de)(de)同(tong)一(yi)天(tian)再(zai)度沖日。

自轉

海王星(xing)的(de)軸向傾(qing)角為28.32°，與地球（23°）和(he)火星(xing)（25°）的(de)傾(qing)角相(xiang)似，因此(ci)，海王星(xing)經歷(li)了(le)與地球相(xiang)似的(de)季(ji)節(jie)變化。海王星(xing)的(de)長軌道周期意味著四(si)季(ji)持續40地球年。海王星(xing)的(de)自轉周期（日）是(shi)15小時(shi)57分59秒。

因為(wei)(wei)海(hai)王星(xing)不是一個固(gu)體，它的(de)大氣層會(hui)發(fa)生(sheng)差速旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。寬赤道帶(dai)的(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期約為(wei)(wei)18小(xiao)(xiao)時(shi)，比星(xing)體磁場的(de)16.1小(xiao)(xiao)時(shi)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)慢。相(xiang)反，在極(ji)性區域，旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期為(wei)(wei)12小(xiao)(xiao)時(shi)，反之亦然(ran)。海(hai)王星(xing)的(de)較差自(zi)轉(zhuan)(zhuan)是太陽系中最明(ming)顯的(de)，它會(hui)導(dao)致強烈的(de)緯向風(feng)切變。

物理特性

質量

海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)為1.0247e+26千克，是介于地(di)球和(he)(he)巨行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)（指木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)土星(xing)(xing)(xing)(xing)）之間的(de)中等大小(xiao)(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)：它的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)是地(di)球質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)17倍，是木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)1/18。因為它們質(zhi)(zhi)量(liang)較典型類(lei)(lei)木(mu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)小(xiao)(xiao)，而且(qie)密度、組成成分、內部結構也與類(lei)(lei)木(mu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)有顯著差(cha)別(bie)，海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)天王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)一起(qi)常常被(bei)歸(gui)為類(lei)(lei)木(mu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)一個子類(lei)(lei)：冰巨星(xing)(xing)(xing)(xing)。在太(tai)陽系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)研究領域，海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)用(yong)(yong)作一個通用(yong)(yong)代(dai)號，指所發(fa)現的(de)有著類(lei)(lei)似海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)，就如同天文(wen)學家們常常說(shuo)的(de)那些系外“木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)”。

溫度

因為(wei)軌道距離太(tai)(tai)陽很遠(yuan)，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)從太(tai)(tai)陽得到(dao)的(de)熱(re)(re)量很少(shao)，所以海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)大(da)氣層頂(ding)端溫度只(zhi)有-218℃（55K），而由大(da)氣層頂(ding)端向內(nei)溫度穩定上升(sheng)。和天王(wang)(wang)星(xing)(xing)類(lei)似，星(xing)(xing)球內(nei)部熱(re)(re)量的(de)來源(yuan)仍然是未(wei)知的(de)，而結果卻(que)(que)是顯著的(de)：作為(wei)太(tai)(tai)陽系(xi)最外側的(de)行(xing)星(xing)(xing)，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)內(nei)部能量卻(que)(que)大(da)到(dao)維持(chi)了太(tai)(tai)陽系(xi)所有行(xing)星(xing)(xing)系(xi)統中已知的(de)最高速風暴(bao)。對(dui)(dui)其內(nei)部熱(re)(re)源(yuan)有幾種解釋，包括行(xing)星(xing)(xing)內(nei)核的(de)放射熱(re)(re)源(yuan)，行(xing)星(xing)(xing)生成時吸積盤塌縮能量的(de)散熱(re)(re)，還有重力(li)波對(dui)(dui)平流圈界面的(de)擾動(dong)。

成分

海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)內部(bu)(bu)結構和(he)(he)天王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)相(xiang)似。行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)核是一個質量大概(gai)不(bu)超過(guo)一個地(di)(di)球(qiu)質量的由巖石和(he)(he)冰(bing)(bing)構成(cheng)的混合(he)體(ti)。海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)地(di)(di)幔(man)(man)總質量相(xiang)當于10到(dao)15個地(di)(di)球(qiu)質量，富含水，氨，甲烷(wan)(wan)和(he)(he)其它成(cheng)分。作為行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)學慣例(li)，這種(zhong)混合(he)物被叫作冰(bing)(bing)，雖然其實是高(gao)(gao)(gao)度(du)壓(ya)縮的過(guo)熱流體(ti)。這種(zhong)高(gao)(gao)(gao)電(dian)導的流體(ti)通常也(ye)被叫作水-氨海(hai)洋。大氣(qi)(qi)層(ceng)包括大約從頂(ding)端向中(zhong)心(xin)的10%到(dao)20%，高(gao)(gao)(gao)層(ceng)大氣(qi)(qi)主由80%氫和(he)(he)19%氦組成(cheng)。甲烷(wan)(wan)，氨和(he)(he)水的含量隨高(gao)(gao)(gao)度(du)降低而增加(jia)。更內部(bu)(bu)大氣(qi)(qi)底端溫度(du)更高(gao)(gao)(gao)，密度(du)更大，進(jin)而逐(zhu)漸(jian)和(he)(he)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)地(di)(di)幔(man)(man)的過(guo)熱液體(ti)混為一體(ti)。海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)內核的壓(ya)力是地(di)(di)球(qiu)表(biao)面大氣(qi)(qi)壓(ya)的數百萬(wan)倍通過(guo)比較轉速和(he)(he)扁率可知(zhi)海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的質量分布不(bu)如天王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)集(ji)中(zhong)。

海(hai)王(wang)星的(de)(de)(de)(de)地幔相當于10到15個地球質量，富含(han)水、氨和甲烷。按照行星科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)(de)慣例(li)，這種混合物被稱為冰，即使它是一種熱的(de)(de)(de)(de)、致密(mi)的(de)(de)(de)(de)流體(ti)。一個由氫(qing)分子(zi)(zi)組成的(de)(de)(de)(de)導電性很強的(de)(de)(de)(de)水，它有時被稱為水的(de)(de)(de)(de)氫(qing)離子(zi)(zi)層，在(zai)更深層的(de)(de)(de)(de)高級離子(zi)(zi)水中，氧結晶，而氫(qing)離子(zi)(zi)在(zai)氧晶格(ge)中自由漂(piao)浮。

另(ling)有一些(xie)研究(jiu)人(ren)員對鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)熔點(dian)進行(xing)了詳細(xi)測量，當(dang)(dang)鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)融化時就像是水(shui)冷凍和(he)融化的過程，在液態(tai)形式之(zhi)上漂浮著固定形式鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)是一種非常堅硬的物質，它很難(nan)被融化。由于當(dang)(dang)鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)在高(gao)溫下加熱(re)熔化容易變(bian)成(cheng)石(shi)(shi)墨(mo)，因此研究(jiu)人(ren)員很難(nan)測量鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)在變(bian)成(cheng)石(shi)(shi)墨(mo)之(zhi)前(qian)具體的熔點(dian)。科學家(jia)將(jiang)鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)暴露(lu)于高(gao)壓下使用激(ji)光轟擊鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)表面，4000萬(wan)倍零海拔(ba)壓力的作(zuo)用下，鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)變(bian)成(cheng)了液態(tai)。當(dang)(dang)壓力降低至零海拔(ba)1100萬(wan)倍，溫度降低至5萬(wan)攝氏度，固體成(cheng)塊的鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)便開始形成(cheng)。

科學(xue)家(jia)發現一些事情并非他們之前所預計的(de)(de)那樣(yang)，當溫(wen)度(du)(du)降低至(zhi)形成固(gu)態(tai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)石的(de)(de)狀態(tai)下(xia)，形成的(de)(de)固(gu)態(tai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)石并未沉下(xia)去，而是(shi)漂(piao)浮在(zai)液態(tai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)石的(de)(de)頂層，就像(xiang)是(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)石冰川一樣(yang)。在(zai)海王星(xing)(xing)和天王星(xing)(xing)這樣(yang)的(de)(de)超大(da)氣態(tai)行星(xing)(xing)上(shang)，存在(zai)著(zhu)類(lei)似鉆(zhan)(zhan)(zhan)石液化的(de)(de)超高(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du)和壓力。如海王星(xing)(xing)，在(zai)7000千米的(de)(de)深度(du)(du)，甲烷分解成鉆(zhan)(zhan)(zhan)石晶體(ti)，像(xiang)冰雹一樣(yang)向下(xia)滴落。科學(xue)家(jia)還認為，這種鉆(zhan)(zhan)(zhan)石雨還會發生在(zai)木星(xing)(xing)、土星(xing)(xing)和天王星(xing)(xing)上(shang)。勞(lao)倫斯利弗莫爾國家(jia)實驗(yan)室的(de)(de)超高(gao)(gao)壓實驗(yan)表明，地幔頂部可能(neng)是(shi)液態(tai)碳的(de)(de)海洋，上(shang)面漂(piao)浮著(zhu)固(gu)體(ti)鉆(zhan)(zhan)(zhan)石。

科學家唯一能確定(ding)海(hai)王星(xing)和天王星(xing)表(biao)面是否存(cun)在(zai)液態鉆(zhan)石的方法就(jiu)是發射(she)科學探測(ce)器，或者在(zai)地球(qiu)模擬這些氣態行星(xing)的環境(jing)特征但以(yi)上的方法成本都很高，需要多年時間進(jin)行準備。據悉，這項研(yan)究報(bao)告已發表(biao)在(zai)《自(zi)然物理學》期刊(kan)上。

核心

海(hai)王星(xing)的核(he)心(xin)可能由鐵、鎳和硅酸鹽組成，內(nei)部的質量大約是地(di)球(qiu)的1.2倍。中(zhong)心(xin)的壓力為7 Mbar（700 GPa），大約是地(di)球(qiu)中(zhong)心(xin)的兩倍，溫度可能為5400 K。

大氣層

海(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)大(da)氣(qi)(qi)占總質量(liang)的(de)5%到(dao)10%，并(bing)向核心延(yan)伸了(le)約(yue)10%到(dao)20%。在高(gao)海(hai)拔處(chu)，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)80%是氫，19%是氦，也存在著微量(liang)的(de)甲烷(wan)。主要的(de)吸收帶(dai)位于600納米以上波長的(de)紅色(se)和(he)紅外線的(de)光譜位置。與天(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)比較，它的(de)吸收是大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)甲烷(wan)部分，使海(hai)王(wang)(wang)星(xing)呈(cheng)現藍(lan)色(se)的(de)色(se)調，雖然海(hai)王(wang)(wang)星(xing)活(huo)潑的(de)淡青(qing)色(se)不同于天(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)柔和(he)的(de)青(qing)色(se)，由于海(hai)王(wang)(wang)星(xing)大(da)氣(qi)(qi)中的(de)甲烷(wan)含量(liang)類似于天(tian)(tian)王(wang)(wang)星(xing)，一些(xie)未知的(de)大(da)氣(qi)(qi)成(cheng)分被認為(wei)有助(zhu)于海(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)顏色(se)。海(hai)王(wang)(wang)星(xing)的(de)大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)可以細分為(wei)兩(liang)個主要的(de)區域：低(di)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)對流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)，該(gai)處(chu)的(de)溫度隨高(gao)度降低(di)；和(he)平流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)，該(gai)處(chu)的(de)溫度隨著高(gao)度增加。兩(liang)層(ceng)(ceng)(ceng)之間(jian)的(de)邊(bian)界，對流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)在氣(qi)(qi)壓為(wei)0.1巴(ba)（10kPa，1巴(ba)=0.1MPa=100kPa，約(yue)等于地(di)球(qiu)上1個標(biao)準大(da)氣(qi)(qi)壓）處(chu)。平流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)在氣(qi)(qi)壓低(di)于10至10微巴(ba)（1至10Pa）處(chu)成(cheng)為(wei)熱(re)成(cheng)層(ceng)(ceng)(ceng)，熱(re)成(cheng)層(ceng)(ceng)(ceng)逐漸過(guo)渡為(wei)散逸層(ceng)(ceng)(ceng)。

模型表(biao)明海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)對(dui)流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)帶取決(jue)于不同海(hai)(hai)拔高(gao)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分。高(gao)海(hai)(hai)拔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)出(chu)現(xian)于氣(qi)壓(ya)低(di)(di)于1帕之處(chu)，該(gai)(gai)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度使甲(jia)烷(wan)可以(yi)凝結。壓(ya)力在(zai)(zai)1巴(ba)至(zhi)5巴(ba)（100kPa至(zhi)500kPa），被認為氨(an)和(he)(he)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)可以(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)。壓(ya)力在(zai)(zai)5巴(ba)以(yi)上，云(yun)可能(neng)包含(han)氨(an)、硫(liu)化(hua)(hua)氨(an)、硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)和(he)(he)水。更深處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水冰云(yun)可以(yi)在(zai)(zai)壓(ya)力大約為50巴(ba)（5MPa）處(chu)被發現(xian)，該(gai)(gai)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度達(da)到0℃。在(zai)(zai)下面，可能(neng)會發現(xian)氨(an)和(he)(he)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)。海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)高(gao)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)會曾經被觀察到在(zai)(zai)低(di)(di)層(ceng)(ceng)云(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂部形(xing)成(cheng)(cheng)陰影(ying)，高(gao)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)也會在(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯度上環繞著行星(xing)(xing)運(yun)轉。這(zhe)(zhe)些環帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度大約在(zai)(zai)50至(zhi)150千(qian)米，并且在(zai)(zai)低(di)(di)層(ceng)(ceng)云(yun)頂之上50至(zhi)110千(qian)米。海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光譜顯示(shi)平(ping)(ping)流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)層(ceng)(ceng)是(shi)朦朧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)是(shi)因(yin)(yin)為紫外(wai)線(xian)造成(cheng)(cheng)甲(jia)烷(wan)光解的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產物(wu)，例如(ru)乙烷(wan)和(he)(he)乙炔，凝結。平(ping)(ping)流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)也是(shi)微量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)氧化(hua)(hua)硫(liu)和(he)(he)氰化(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)來源海(hai)(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)流(liu)(liu)層(ceng)(ceng)因(yin)(yin)為碳(tan)氫(qing)化(hua)(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度較高(gao)，也比天(tian)王(wang)(wang)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫暖。

由于一些尚(shang)不清楚的(de)(de)(de)原因，這(zhe)顆行星的(de)(de)(de)熱成(cheng)層有(you)著(zhu)大(da)約750K的(de)(de)(de)異常高溫。要從(cong)太陽來(lai)(lai)(lai)的(de)(de)(de)紫外線輻射獲得熱量(liang)，對這(zhe)顆行星來(lai)(lai)(lai)說與(yu)太陽的(de)(de)(de)距離是太遙遠了。一個假設(she)的(de)(de)(de)加熱機制是行星的(de)(de)(de)磁場與(yu)離子的(de)(de)(de)交互作用；另一個假設(she)是來(lai)(lai)(lai)自(zi)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)重力波(bo)在大(da)氣層中的(de)(de)(de)消耗。熱成(cheng)層包(bao)含(han)可以察覺(jue)到的(de)(de)(de)二氧化碳和水，其(qi)來(lai)(lai)(lai)源可能來(lai)(lai)(lai)自(zi)外部(bu)，例如流星體和塵埃。

氣候

海王(wang)(wang)(wang)星(xing)和(he)天王(wang)(wang)(wang)星(xing)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)區(qu)別是典型(xing)氣(qi)(qi)(qi)象活動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平(ping)，海王(wang)(wang)(wang)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天氣(qi)(qi)(qi)特(te)點是極端活躍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。1986年(nian)當旅行(xing)者(zhe)2號(hao)航天器飛(fei)經天王(wang)(wang)(wang)星(xing)時(shi)(shi)，該行(xing)星(xing)視(shi)覺上相(xiang)(xiang)當平(ping)淡，而在1989年(nian)旅行(xing)者(zhe)2號(hao)飛(fei)越期間，海王(wang)(wang)(wang)星(xing)展現(xian)了著(zhu)名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天氣(qi)(qi)(qi)現(xian)象。海王(wang)(wang)(wang)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)有太(tai)陽系中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高(gao)風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)，據推(tui)測源(yuan)于(yu)其(qi)內部熱流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)動(dong)，其(qi)風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)達到(dao)超(chao)音速(su)(su)(su)(su)(su)速(su)(su)(su)(su)(su)度(du)(du)直至大(da)約(yue)2100千(qian)(qian)米(mi)/小(xiao)時(shi)(shi)。在赤(chi)道帶區(qu)域，更(geng)加典型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)能達到(dao)大(da)約(yue)1200千(qian)(qian)米(mi)/小(xiao)時(shi)(shi)。根據蒲福(fu)風(feng)級(ji)即世(shi)界氣(qi)(qi)(qi)象組織所建議的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)級(ji)地(di)球風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)最大(da)為(wei)12級(ji)風(feng)，約(yue)118千(qian)(qian)米(mi)/小(xiao)時(shi)(shi)。通過(guo)跟蹤持(chi)續(xu)云的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)測得，海王(wang)(wang)(wang)星(xing)風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)在向(xiang)(xiang)東方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)為(wei)20米(mi)/秒(miao)，向(xiang)(xiang)西風(feng)速(su)(su)(su)(su)(su)為(wei)325米(mi)/秒(miao)，盛行(xing)風(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)(su)(su)度(du)(du)從(cong)赤(chi)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)400米(mi)/秒(miao)到(dao)兩極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)250米(mi)/秒(miao)不(bu)等。海王(wang)(wang)(wang)星(xing)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)多(duo)數(shu)風(feng)都朝著(zhu)與地(di)球自轉相(xiang)(xiang)反的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)移動(dong)。風(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)般(ban)模式顯示，在高(gao)緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)地(di)區(qu)是順行(xing)旋(xuan)轉，而在低緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)地(di)區(qu)則是逆行(xing)旋(xuan)轉。流(liu)動(dong)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異被認為(wei)是一(yi)種(zhong)“趨膚效應”，而不(bu)是由任(ren)何(he)更(geng)深的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)過(guo)程造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)70°S處，高(gao)速(su)(su)(su)(su)(su)射流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)(su)(su)度(du)(du)為(wei)300米(mi)/秒(miao)。

海王星(xing)赤道(dao)的甲烷(wan)、乙(yi)(yi)烷(wan)和乙(yi)(yi)炔的豐度是兩極的10-100倍。這被解釋為(wei)赤道(dao)上升流(liu)和兩極附近下沉的證據，因為(wei)沒(mei)有(you)經向環(huan)流(liu)，光(guang)化學無法解釋這種分(fen)布。

大黑斑

1989年(nian)(nian)，美國航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局的(de)(de)(de)(de)(de)旅(lv)行(xing)者2號航(hang)天(tian)器發現(xian)(xian)了大(da)(da)黑斑(ban)(ban)(ban)（The Great Dark Spot）。在海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)表面的(de)(de)(de)(de)(de)南緯(wei)22度(du)，有的(de)(de)(de)(de)(de)類似木星(xing)(xing)(xing)大(da)(da)紅(hong)斑(ban)(ban)(ban)及土(tu)星(xing)(xing)(xing)大(da)(da)白斑(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)卵狀氣旋(xuan)，以大(da)(da)約16天(tian)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)(zhou)期一(yi)反時鐘方(fang)向旋(xuan)轉，稱(cheng)為“大(da)(da)黑斑(ban)(ban)(ban)”。由(you)于(yu)大(da)(da)黑斑(ban)(ban)(ban)每18.3小(xiao)時左右繞行(xing)海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)一(yi)圈，比海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)自轉周(zhou)(zhou)期還要長，大(da)(da)黑斑(ban)(ban)(ban)附(fu)近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)緯(wei)度(du)吹著速度(du)達300米每秒的(de)(de)(de)(de)(de)強烈西風(feng)。旅(lv)行(xing)者2號還在南半(ban)球發現(xian)(xian)一(yi)個較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)黑斑(ban)(ban)(ban)極(ji)一(yi)以大(da)(da)約16小(xiao)時環繞行(xing)星(xing)(xing)(xing)一(yi)周(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)飛馳的(de)(de)(de)(de)(de)不規則(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)團(tuan)白色(se)煙，得知是(shi)“The Scooter”。它(ta)或許是(shi)一(yi)團(tuan)從大(da)(da)氣層低處上升(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)羽(yu)狀物(wu)，但它(ta)真正的(de)(de)(de)(de)(de)本質還是(shi)一(yi)個謎(mi)。然而(er)在1994年(nian)(nian)11月(yue)(yue)2日，哈勃(bo)(bo)望遠鏡(jing)對海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)觀察發現(xian)(xian)大(da)(da)黑斑(ban)(ban)(ban)竟然消(xiao)(xiao)失了。它(ta)或許就這(zhe)么消(xiao)(xiao)散了，或許暫時被大(da)(da)氣層的(de)(de)(de)(de)(de)其他部(bu)分所掩蓋。幾(ji)個月(yue)(yue)后哈勃(bo)(bo)望遠鏡(jing)在海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)北(bei)半(ban)球發現(xian)(xian)了一(yi)個新的(de)(de)(de)(de)(de)黑斑(ban)(ban)(ban)。這(zhe)表明海王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣層變(bian)(bian)化頻繁，這(zhe)也(ye)許是(shi)因為云的(de)(de)(de)(de)(de)頂部(bu)和底(di)部(bu)溫度(du)差異的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)微(wei)變(bian)(bian)化所引起的(de)(de)(de)(de)(de)。

滑行車

滑行車（Scooter）是(shi)位于大(da)(da)黑斑更(geng)南(nan)面的(de)(de)(de)另一(yi)(yi)場(chang)風(feng)暴，是(shi)一(yi)(yi)組白色云團(tuan)。當(dang)1989年(nian)旅(lv)行者2號(hao)造訪海(hai)王星(xing)之(zhi)前(qian)的(de)(de)(de)幾個月，科學家發現(xian)了它(ta)并(bing)用(yong)這(zhe)個綽號(hao)命名，因為它(ta)比(bi)大(da)(da)黑斑移動得更(geng)快(kuai)。隨后(hou)圖(tu)像(xiang)顯示出(chu)還有比(bi)滑行車移動得更(geng)快(kuai)的(de)(de)(de)云團(tuan)。小黑斑是(shi)一(yi)(yi)場(chang)南(nan)部的(de)(de)(de)颶風(feng)風(feng)暴，在(zai)1989旅(lv)行者2號(hao)訪問期間，風(feng)速強度(du)(du)排(pai)在(zai)第二(er)位。它(ta)最初是(shi)完全黑暗(an)的(de)(de)(de)，但在(zai)旅(lv)行者2號(hao)接近過程中，一(yi)(yi)個明亮的(de)(de)(de)核心逐漸(jian)形(xing)成，大(da)(da)多(duo)數最高(gao)分辨率的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)上都有。2007年(nian)又發現(xian)海(hai)王星(xing)的(de)(de)(de)南(nan)極(ji)比(bi)其(qi)(qi)表面平均溫度(du)(du)（大(da)(da)約(yue)為-200℃）高(gao)出(chu)約(yue)10℃。這(zhe)樣高(gao)出(chu)10℃的(de)(de)(de)溫度(du)(du)足以把(ba)甲(jia)烷(wan)釋放到(dao)太空，而(er)在(zai)海(hai)王星(xing)其(qi)(qi)它(ta)區域的(de)(de)(de)上層大(da)(da)氣層中甲(jia)烷(wan)是(shi)被凍結著(zhu)的(de)(de)(de)。

海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在類木(mu)(mu)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)獨有特點就是(shi)高層(ceng)云(yun)彩在其下半透明(ming)的(de)(de)(de)云(yun)基區域投下陰影。雖(sui)然海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)遠比天王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)活躍它(ta)們都是(shi)由相(xiang)同的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)和冰組成(cheng)。天王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)都不是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)那種嚴格意義上的(de)(de)(de)類木(mu)(mu)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)而屬于另(ling)一(yi)類的(de)(de)(de)遠日行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，即它(ta)們有一(yi)個(ge)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)固體(ti)核而且還含(han)有冰作為其組成(cheng)成(cheng)分。海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)表面溫度(du)非(fei)常低，1989年(nian)測到的(de)(de)(de)頂端云(yun)層(ceng)的(de)(de)(de)溫度(du)低至-224℃（49K）。由于季節的(de)(de)(de)變化，海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)南(nan)半球的(de)(de)(de)云(yun)帶的(de)(de)(de)大(da)(da)小和反照率都在增加。這種趨(qu)勢最早發生在1980年(nian)，預計將持續(xu)到2020年(nian)左右。海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)長軌道周期(qi)導致四季持續(xu)40年(nian)。

風暴

海(hai)(hai)王星(xing)(xing)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)暴(bao)是(shi)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系類木行星(xing)(xing)中最強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。考(kao)慮(lv)到它(ta)(ta)處(chu)于太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外圍(wei)，所(suo)接(jie)受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)光(guang)照比(bi)地球上(shang)微弱1000倍（仍然非常明亮，視星(xing)(xing)等-21），這(zhe)個(ge)現(xian)象和科學家(jia)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)期望不符(fu)。曾經普遍認為行星(xing)(xing)離太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)越遠(yuan)，驅動風(feng)(feng)暴(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)就應該(gai)有(you)越少(shao)。木星(xing)(xing)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)速(su)(su)已達數百千米(mi)/小時，而(er)在更(geng)加遙遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)王星(xing)(xing)上(shang)，科學家(jia)發現(xian)風(feng)(feng)速(su)(su)沒有(you)更(geng)慢而(er)是(shi)更(geng)快了（1600千米(mi)/小時）。這(zhe)種(zhong)明顯反常現(xian)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)原(yuan)因是(shi)，如(ru)果(guo)風(feng)(feng)暴(bao)有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)，將會產生湍流(liu)，進(jin)而(er)減(jian)慢風(feng)(feng)速(su)(su)（正如(ru)在木星(xing)(xing)上(shang)那樣(yang)）。然而(er)在海(hai)(hai)王星(xing)(xing)上(shang)，太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)過于微弱，一(yi)旦開始刮風(feng)(feng)，它(ta)(ta)們(men)遇到很少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙，從而(er)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持極高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度。海(hai)(hai)王星(xing)(xing)釋放的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)比(bi)它(ta)(ta)從太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)還多因而(er)這(zhe)些風(feng)(feng)暴(bao)也可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)有(you)著尚(shang)未確定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)在能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)來源(yuan)。

2007年(nian)又(you)發(fa)現海(hai)王(wang)星(xing)的(de)南(nan)極比其(qi)表(biao)面(mian)平均溫(wen)度（大約(yue)為(wei)(wei)-200℃）高(gao)出(chu)約(yue)10℃。這樣(yang)高(gao)出(chu)10℃的(de)溫(wen)度足以把甲(jia)(jia)烷(wan)釋放(fang)到(dao)(dao)太空，而在其(qi)它區(qu)域(yu)海(hai)王(wang)星(xing)的(de)上層大氣層中甲(jia)(jia)烷(wan)是被凍結著(zhu)的(de)。這個相對熱點的(de)形成是因為(wei)(wei)海(hai)王(wang)星(xing)的(de)軌道傾角(jiao)使(shi)得其(qi)南(nan)極在過去的(de)40年(nian)受到(dao)(dao)太陽(yang)(yang)光照射(she)，而一海(hai)王(wang)星(xing)年(nian)相當于165地(di)球年(nian)。隨著(zhu)海(hai)王(wang)星(xing)慢(man)慢(man)地(di)移近太陽(yang)(yang)，它南(nan)極將逐漸變暗，并且換成北極被太陽(yang)(yang)光照亮，這將使(shi)得甲(jia)(jia)烷(wan)釋放(fang)區(qu)域(yu)從南(nan)極轉移到(dao)(dao)北極。

磁層

海王(wang)星(xing)(xing)(xing)有著與(yu)天王(wang)星(xing)(xing)(xing)類似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)相對(dui)(dui)自轉(zhuan)軸(zhou)有著高達(da)47°的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾斜，并且偏離(li)核心至少0.55半徑，或是(shi)(shi)偏離(li)物理(li)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心13500千(qian)米(mi)。在航海家2號(hao)抵達(da)海王(wang)星(xing)(xing)(xing)之(zhi)(zhi)前，天王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層傾斜假(jia)設是(shi)(shi)因為(wei)它躺(tang)著自轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果，但是(shi)(shi)，比較這兩顆行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，科學家認(ren)為(wei)這種極(ji)端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指向(xiang)是(shi)(shi)行星(xing)(xing)(xing)內部流(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征。這個區域也(ye)(ye)許是(shi)(shi)一層導電體(ti)(ti)液體(ti)(ti)（可(ke)能(neng)是(shi)(shi)氨、甲烷和水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合體(ti)(ti)）形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)流(liu)層流(liu)體(ti)(ti)運動(dong)，造成發(fa)電機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)動(dong)。磁(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偶(ou)(ou)極(ji)成分在海王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)赤(chi)道大(da)約是(shi)(shi)14微(wei)特斯拉（0.14高斯）海王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偶(ou)(ou)磁(ci)(ci)(ci)矩大(da)約是(shi)(shi)2.2×10T·m（14μT·RN，此處RN是(shi)(shi)海王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半徑）海王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)因為(wei)非偶(ou)(ou)極(ji)成分，包括強(qiang)度可(ke)能(neng)超過磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)(ou)極(ji)矩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)大(da)四(si)(si)極(ji)矩，組合有很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)貢(gong)獻，因此在幾何結構(gou)上(shang)非常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)雜。相較之(zhi)(zhi)下(xia)地(di)球(qiu)、木(mu)星(xing)(xing)(xing)和土星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四(si)(si)極(ji)矩都非常小(xiao)，并且相對(dui)(dui)于(yu)自轉(zhuan)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾角也(ye)(ye)都不大(da)海王(wang)星(xing)(xing)(xing)巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四(si)(si)極(ji)矩也(ye)(ye)許是(shi)(shi)發(fa)電機(ji)偏離(li)行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心和幾何強(qiang)制性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果。

海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)弓形(xing)激波(bo)，在那(nei)兒(er)磁(ci)層開始(shi)減緩太陽風的(de)(de)速度，發生(sheng)在距離行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)34.9行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)徑(jing)(jing)之處(chu)(chu)。磁(ci)層頂，磁(ci)層的(de)(de)壓力抵銷太陽風的(de)(de)地方，位于23～26.5倍(bei)海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)徑(jing)(jing)之處(chu)(chu)，磁(ci)尾至少(shao)延伸至72倍(bei)的(de)(de)海王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)徑(jing)(jing)，并且還會伸展至更遠。

光環

海王(wang)星(xing)也(ye)有(you)(you)(you)(you)(you)光(guang)環(huan)(huan)。在地球上只能(neng)觀察到暗(an)淡模(mo)糊的(de)(de)圓弧(hu)，而(er)非(fei)完(wan)整(zheng)的(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)。但(dan)(dan)旅行(xing)者2號(hao)的(de)(de)圖像(xiang)顯示這些弧(hu)完(wan)全是(shi)由亮塊組成的(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)。其中的(de)(de)一個(ge)光(guang)環(huan)(huan)看上去似乎有(you)(you)(you)(you)(you)奇特的(de)(de)螺旋形結構。同天王(wang)星(xing)和(he)木(mu)星(xing)一樣，海王(wang)星(xing)的(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)十(shi)分(fen)暗(an)淡，但(dan)(dan)它(ta)們的(de)(de)內(nei)部結構仍是(shi)未(wei)知數(shu)。人們已命名(ming)了海王(wang)星(xing)的(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)：最(zui)外(wai)面(mian)的(de)(de)是(shi)Adams（它(ta)包括三段明顯的(de)(de)圓弧(hu)，今(jin)已分(fen)別命名(ming)為(wei)自由Liberty，平(ping)等Equality和(he)友愛(ai)Fraternity），其次是(shi)一個(ge)未(wei)命名(ming)的(de)(de)包有(you)(you)(you)(you)(you)Galatea衛(wei)星(xing)的(de)(de)弧(hu)然后是(shi)Leverrier（它(ta)向外(wai)延伸的(de)(de)部分(fen)叫作Lassell和(he)Arago），最(zui)里(li)面(mian)暗(an)淡但(dan)(dan)很寬闊的(de)(de)叫Galle。 這顆藍色行(xing)星(xing)有(you)(you)(you)(you)(you)著暗(an)淡的(de)(de)天藍色圓環(huan)(huan)，但(dan)(dan)與(yu)土星(xing)比起來相去甚(shen)遠(yuan)。當這些環(huan)(huan)由以愛(ai)德華·奎南為(wei)首的(de)(de)團隊發(fa)現(xian)時曾被認為(wei)也(ye)許是(shi)不完(wan)整(zheng)的(de)(de)。然而(er)，“旅行(xing)者2號(hao)”的(de)(de)發(fa)現(xian)表(biao)明并非(fei)如(ru)此。這些行(xing)星(xing)環(huan)(huan)有(you)(you)(you)(you)(you)一個(ge)特別的(de)(de)“堆狀”結構。其起因如(ru)今(jin)不明，但(dan)(dan)也(ye)許可以歸結于附近軌道上的(de)(de)小衛(wei)星(xing)的(de)(de)引(yin)力相互作用。

20世(shi)紀(ji)80年(nian)(nian)代中期(qi)，認為(wei)海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)不(bu)完(wan)整的(de)(de)(de)(de)(de)證據首次出(chu)現(xian)，當(dang)時觀(guan)測到海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)掩星(xing)(xing)(xing)前后出(chu)現(xian)了偶爾的(de)(de)(de)(de)(de)額外(wai)“閃光”旅行者2號在(zai)(zai)1989年(nian)(nian)拍(pai)攝的(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)發現(xian)了這個(ge)(ge)包含幾個(ge)(ge)微弱圓(yuan)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)系統，從而解決了這個(ge)(ge)問題(ti)。最外(wai)層的(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)環(huan)(huan)(huan)(huan)，亞(ya)當(dang)斯(si)，包含三段顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)弧(hu)，如今名為(wei)“Liberté”，“Egalité”和“Fraternité”（自(zi)由、平等、博愛）。弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)非常難于理解，因為(wei)運動定(ding)律(lv)預示弧(hu)應在(zai)(zai)不(bu)長的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)內變成(cheng)分(fen)布一致的(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)環(huan)(huan)(huan)(huan)。如今認為(wei)環(huan)(huan)(huan)(huan)內側的(de)(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)海(hai)衛六的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)力作用束縛了弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)運動。旅行者2號的(de)(de)(de)(de)(de)相機(ji)發現(xian)了其他幾個(ge)(ge)環(huan)(huan)(huan)(huan)。除了狹(xia)窄的(de)(de)(de)(de)(de)、距海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)中心(xin)63000千(qian)米的(de)(de)(de)(de)(de)亞(ya)當(dang)斯(si)環(huan)(huan)(huan)(huan)之外(wai)，勒維耶環(huan)(huan)(huan)(huan)距中心(xin)53000千(qian)米，更寬(kuan)、更暗(an)的(de)(de)(de)(de)(de)伽勒環(huan)(huan)(huan)(huan)距中心(xin)42000千(qian)米。勒維耶環(huan)(huan)(huan)(huan)外(wai)側的(de)(de)(de)(de)(de)暗(an)淡圓(yuan)環(huan)(huan)(huan)(huan)被命名為(wei)拉塞爾；再(zai)往(wang)外(wai)是距中心(xin)57000千(qian)米的(de)(de)(de)(de)(de)Arago環(huan)(huan)(huan)(huan)。2005年(nian)(nian)新發表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)在(zai)(zai)地球(qiu)上觀(guan)察的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果表(biao)明，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)比原先(xian)以(yi)為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)更不(bu)穩定(ding)。凱克天文臺在(zai)(zai)2002年(nian)(nian)和2003年(nian)(nian)拍(pai)攝的(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)顯示，與“旅行者2號”拍(pai)攝時相比，海(hai)王(wang)(wang)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)發生了顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)退化，特別是“自(zi)由弧(hu)”，也許在(zai)(zai)一個(ge)(ge)世(shi)紀(ji)左右就會(hui)消(xiao)失。

衛星

海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)有(you)14顆(ke)(ke)已知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)然衛(wei)星(xing)(xing)(xing)。海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)是(shi)僅有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)顆(ke)(ke)大型(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，被(bei)威廉·拉塞(sai)爾發(fa)現(xian)(xian)(xian)于發(fa)現(xian)(xian)(xian)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)17天(tian)后，與其(qi)他(ta)大型(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)不同(tong)，海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)運行(xing)于逆行(xing)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)，說明它(ta)是(shi)被(bei)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)俘獲(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，大概曾經(jing)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)柯伊伯帶天(tian)體(ti)。它(ta)與海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)足夠近(jin)(jin)使它(ta)被(bei)鎖定(ding)在(zai)(zai)同(tong)步軌(gui)(gui)(gui)道(dao)上(shang)，它(ta)將(jiang)緩慢地經(jing)螺旋軌(gui)(gui)(gui)道(dao)接近(jin)(jin)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)，當它(ta)到達洛(luo)希(xi)極限時(shi)最終(zhong)將(jiang)被(bei)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引力撕(si)開。海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)是(shi)太陽(yang)系(xi)中(zhong)被(bei)測量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最冷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)體(ti)，溫度(du)為-235℃（38K）。海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)第二(er)個(ge)已知(zhi)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)（依距(ju)離(li)排列）是(shi)形狀不規(gui)則(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)二(er)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)是(shi)太陽(yang)系(xi)中(zhong)離(li)心率(lv)最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)(gui)(gui)道(dao)之一(yi)(yi)(yi)(yi)。從(cong)1989年(nian)(nian)7月(yue)(yue)到9月(yue)(yue)，“旅行(xing)者(zhe)2號”發(fa)現(xian)(xian)(xian)了(le)六個(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)。其(qi)中(zhong)形狀不規(gui)則(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)八以擁有(you)在(zai)(zai)其(qi)密度(du)下不會被(bei)它(ta)自身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引力變(bian)成球(qiu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大體(ti)積而出(chu)名(ming)。盡管(guan)它(ta)是(shi)質量(liang)第二(er)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，它(ta)只(zhi)是(shi)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1/400。最靠近(jin)(jin)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四個(ge)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)三、海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)四、海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)五(wu)和(he)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)六，軌(gui)(gui)(gui)道(dao)在(zai)(zai)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環之內。第二(er)靠外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)衛(wei)七(qi)在(zai)(zai)1981年(nian)(nian)它(ta)掩星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候被(bei)觀察(cha)到。起初(chu)掩星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因被(bei)歸結為行(xing)星(xing)(xing)(xing)環上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)弧(hu)，但據1989年(nian)(nian)“旅行(xing)者(zhe)2號”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀察(cha)，才發(fa)現(xian)(xian)(xian)是(shi)由衛(wei)星(xing)(xing)(xing)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。2004年(nian)(nian)宣布了(le)在(zai)(zai)2002年(nian)(nian)和(he)2003之間發(fa)現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五(wu)個(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀不規(gui)則(ze)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)。由于海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)得名(ming)于羅馬神話的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)神，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)都以低等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)神命(ming)名(ming)。SETI協會研(yan)究(jiu)員馬克·肖華特（Mark Showalter）2013年(nian)(nian)發(fa)現(xian)(xian)(xian)了(le)圍(wei)繞海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)顆(ke)(ke)新衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，編號為海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)S/2004N1，直徑約為19千米，距(ju)地球(qiu)約48億千米。

形成與遷移

冰(bing)質巨行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)天王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成，已(yi)經證明(ming)很(hen)難精確模擬。模型(xing)(xing)表明(ming)，太(tai)(tai)陽系外部區域的(de)(de)(de)(de)物質密(mi)度太(tai)(tai)低，無(wu)法(fa)用傳統的(de)(de)(de)(de)核心吸積(ji)方法(fa)來(lai)(lai)解釋(shi)如此大(da)的(de)(de)(de)(de)天體的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成，因而(er)人們(men)提出了各種假說(shuo)來(lai)(lai)解釋(shi)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成。一種說(shuo)法(fa)是，冰(bing)巨星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)是由核心吸積(ji)形(xing)(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)，而(er)是由原行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)盤內(nei)的(de)(de)(de)(de)不(bu)穩定性(xing)形(xing)(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)，后(hou)來(lai)(lai)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣層被附近(jin)一顆大(da)質量OB型(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)輻射(she)炸飛了，其中一部分形(xing)(xing)(xing)(xing)成了天王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)海(hai)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。

另(ling)一個(ge)假說是(shi)，它們在離太陽(yang)更(geng)近的(de)(de)(de)地方形成，那里的(de)(de)(de)物質密度(du)更(geng)高，然后(hou)(hou)在移(yi)除(chu)氣態(tai)原(yuan)行星(xing)圓盤(pan)之(zhi)后(hou)(hou)遷移(yi)到(dao)它們當前的(de)(de)(de)軌(gui)道上。這(zhe)種形成后(hou)(hou)遷移(yi)的(de)(de)(de)假設(she)是(shi)有(you)利的(de)(de)(de)，因為(wei)它能夠更(geng)好(hao)地解釋(shi)在跨海王星(xing)區(qu)域觀察到(dao)的(de)(de)(de)小型(xing)天體的(de)(de)(de)構成比(bi)例。最為(wei)廣泛接受的(de)(de)(de)對(dui)(dui)這(zhe)個(ge)假設(she)細(xi)節的(de)(de)(de)解釋(shi)被稱為(wei)尼斯模型(xing)，它探索了遷移(yi)的(de)(de)(de)海王星(xing)和(he)其他巨行星(xing)對(dui)(dui)柯伊(yi)(yi)伯帶(dai)結構的(de)(de)(de)影響(xiang)。右圖是(shi)一個(ge)顯示外行星(xing)和(he)柯伊(yi)(yi)伯帶(dai)的(de)(de)(de)模擬：（a）在木星(xing)和(he)土(tu)星(xing)達到(dao)2:1共(gong)振之(zhi)前；（b）在海王星(xing)軌(gui)道移(yi)動后(hou)(hou)柯伊(yi)(yi)伯帶(dai)物體向內散射后(hou)(hou)；（c）在木星(xing)射出散射的(de)(de)(de)柯伊(yi)(yi)伯帶(dai)天體之(zhi)后(hou)(hou)。

觀測和探測

觀測

肉眼看不到(dao)海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)，其(qi)亮(liang)度介乎視星(xing)(xing)(xing)等+7.7和+8.0，比木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)伽利略衛星(xing)(xing)(xing)，矮行(xing)星(xing)(xing)(xing)、谷神(shen)星(xing)(xing)(xing)和小(xiao)(xiao)行(xing)星(xing)(xing)(xing)、灶神(shen)星(xing)(xing)(xing)、智(zhi)神(shen)星(xing)(xing)(xing)、虹神(shen)星(xing)(xing)(xing)、婚神(shen)星(xing)(xing)(xing)和韶神(shen)星(xing)(xing)(xing)都(dou)暗(an)。在天(tian)文望(wang)(wang)遠鏡(jing)或優質的(de)(de)雙筒望(wang)(wang)遠鏡(jing)中(zhong)，海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)顯現為一個小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)藍色圓盤，看上去與天(tian)王(wang)星(xing)(xing)(xing)很相似。藍色來自(zi)在于它(ta)(ta)大(da)氣中(zhong)的(de)(de)甲烷。它(ta)(ta)在視覺(jue)上的(de)(de)細小(xiao)(xiao)給研(yan)究造成(cheng)了困難；多數從望(wang)(wang)遠鏡(jing)中(zhong)獲得(de)的(de)(de)數據是(shi)相當有(you)限的(de)(de)，直到(dao)出現哈勃太空望(wang)(wang)遠鏡(jing)和大(da)型(xing)地基望(wang)(wang)遠鏡(jing)與自(zi)適應光(guang)學技(ji)術(shu)才(cai)獲得(de)改(gai)觀。對(dui)無(wu)線電頻段內海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)觀測表明(ming)，它(ta)(ta)既是(shi)連續發射又(you)是(shi)不規則(ze)爆發的(de)(de)來源(yuan)。這(zhe)兩(liang)種輻射源(yuan)都(dou)被(bei)認為是(shi)由(you)其(qi)旋轉磁場產(chan)生的(de)(de)。在光(guang)譜的(de)(de)紅(hong)外部分，海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)風暴在較冷(leng)的(de)(de)背(bei)景下顯得(de)明(ming)亮(liang)，使得(de)這(zhe)些特征(zheng)的(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)和形狀很容易被(bei)跟蹤。

探測

1989年8月(yue)25日(ri)，美國航天局發(fa)射的(de)(de)(de)(de)(de)旅行者2號(hao)探(tan)測(ce)器飛越(yue)海(hai)王星(xing)(xing)，這是人(ren)類(lei)首次(ci)用(yong)空(kong)間探(tan)測(ce)器探(tan)測(ce)海(hai)王星(xing)(xing)。它在(zai)(zai)距海(hai)王星(xing)(xing)4827千(qian)米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)最近點與海(hai)王星(xing)(xing)相會，從而使人(ren)類(lei)第一(yi)次(ci)看清了(le)(le)遠在(zai)(zai)距離地球(qiu)45億千(qian)米(mi)之(zhi)外的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)王星(xing)(xing)面(mian)(mian)貌(mao)。它發(fa)現了(le)(le)海(hai)王星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)6顆(ke)(ke)新衛星(xing)(xing)，使其(qi)衛星(xing)(xing)總數增(zeng)至8顆(ke)(ke)；首次(ci)發(fa)現海(hai)王星(xing)(xing)有(you)(you)(you)5條光(guang)環，其(qi)中3條暗淡、2條明亮。從旅行者2號(hao)拍(pai)攝的(de)(de)(de)(de)(de)6000多幅海(hai)王星(xing)(xing)照(zhao)片中發(fa)現，海(hai)王星(xing)(xing)南極(ji)周圍有(you)(you)(you)兩條寬約4345千(qian)米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)黑(hei)色風(feng)(feng)云帶和(he)(he)一(yi)塊面(mian)(mian)積有(you)(you)(you)如地球(qiu)那么大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)暴區(qu)，它們形成(cheng)了(le)(le)像木(mu)星(xing)(xing)大(da)紅斑那樣的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)黑(hei)斑。這塊大(da)黑(hei)斑沿中心軸向逆時針方向旋轉，每轉360°需10天。海(hai)王星(xing)(xing)也(ye)有(you)(you)(you)磁場和(he)(he)輻(fu)射帶，大(da)部分地區(qu)有(you)(you)(you)像地球(qiu)南北極(ji)那樣的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)光(guang)。海(hai)王星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)層動(dong)蕩不定，大(da)氣(qi)(qi)中含有(you)(you)(you)由冰(bing)凍(dong)甲烷(wan)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)白云和(he)(he)大(da)面(mian)(mian)積氣(qi)(qi)旋，跟隨在(zai)(zai)氣(qi)(qi)旋后面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)是時速為640千(qian)米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)颶風(feng)(feng)。海(hai)王星(xing)(xing)上空(kong)有(you)(you)(you)一(yi)層因陽光(guang)照(zhao)射大(da)氣(qi)(qi)層中的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)而形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)煙霧。

海王(wang)星(xing)與太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)平均距(ju)離(li)為44.96億公(gong)里(li)，是地(di)球(qiu)(qiu)到太(tai)(tai)陽(yang)距(ju)離(li)的(de)(de)(de)30倍(bei)。海王(wang)星(xing)接收(shou)到太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)光和熱只有地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)19%于是其表面覆蓋著(zhu)延綿幾千公(gong)里(li)厚的(de)(de)(de)冰層，外表則圍繞著(zhu)濃(nong)密(mi)的(de)(de)(de)大(da)氣，海王(wang)星(xing)的(de)(de)(de)直徑49500公(gong)里(li)，是地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)3.88倍(bei)體積(ji)有57個地(di)球(qiu)(qiu)那么大(da)，質量只是地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)17倍(bei)多(duo)，所以其密(mi)度(du)也相當小，海王(wang)星(xing)以每秒(miao)5.43公(gong)里(li)的(de)(de)(de)速度(du)繞著(zhu)太(tai)(tai)陽(yang)公(gong)轉公(gong)轉一(yi)周需要花上164.8年，自轉一(yi)周15小時57分(fen)59秒(miao)。

海王星(xing)的磁場和天王星(xing)的一樣，位置十分古(gu)怪(guai)，這(zhe)很可(ke)能是由于(yu)行星(xing)地殼(ke)中(zhong)層傳導性的物(wu)質（大概是水）的運動而造成的。

未來探測計劃

美國宇航局(ju)正在研(yan)究(jiu)可能進行的(de)海王星探測任務。

美國宇航局在2005年(nian)提出(chu)發射海王(wang)星軌道探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)的構想，計劃于(yu)2016年(nian)發送一個(ge)或兩個(ge)探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)登陸(lu)海衛一，并探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)海王(wang)星的大氣(qi)層(ceng)，類似伽利略號(hao)探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)的大氣(qi)探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)。

旗艦或(huo)基石任(ren)(ren)務是另(ling)一個可能進(jin)行的海王星探測任(ren)(ren)務，需要超(chao)過10億美元的資金。這些任(ren)(ren)務經(jing)費由美國宇航(hang)局和歐洲(zhou)空(kong)間(jian)局共(gong)同負擔，這個未來(lai)計(ji)(ji)劃目標可能變成木衛二(er)或(huo)土衛六，預計(ji)(ji)不會在2040年(nian)之前發射。

由(you)于天文(wen)學家對于探(tan)測海(hai)王(wang)(wang)星系統的興趣濃厚，一(yi)些(xie)學者認為美(mei)國宇航局負責的新疆界計劃(hua)任務（如新視野號和朱諾號）可(ke)以提供10億美(mei)元(yuan)資金(jin)，而探(tan)測器(qi)可(ke)以在(zai)2010年發射。這個(ge)探(tan)測器(qi)不僅(jin)可(ke)以研究(jiu)海(hai)王(wang)(wang)星及其系統而且也(ye)將(jiang)經(jing)過(guo)木星及土(tu)星，并借由(you)其重力節省燃料，然(ran)后(hou)接近(jin)柯伊(yi)伯(bo)帶中(zhong)兩個(ge)或三個(ge)天體。新地平線號在(zai)通過(guo)冥(ming)王(wang)(wang)星后(hou)也(ye)將(jiang)探(tan)測其他目標。

世界紀錄

海王星是太陽系(xi)中(zhong)離(li)太陽最(zui)(zui)(zui)遠的行星，創(chuang)造(zao)了太陽系(xi)中(zhong)速度(du)最(zui)(zui)(zui)快的風、一個(ge)航天器到訪過的最(zui)(zui)(zui)多行星紀(ji)錄。（吉尼斯世界紀(ji)錄）