海王星奇妙的外太阳系天体自转公转轨道共振都别具一格

原标题：海王星，美妙的外太阳系天体，自转、公转、轨迹共振都独具匠心

在地球上，一年大约有365.25天，每一天有大约24小时长。在一年的时刻里咱们的星球将会阅历一些适当明显的时节改变。这是咱们地球的公转周期，自转周期和轴向歪斜视点所一起决议的。当这三个要素应用于其他星球上时，大部分原理也是相同的。

考虑一下海王星。作为第八颗也是距离太阳最远的一颗行星，海王星具有一个十分广大的公转轨迹和相对而言较低的转速。因为这个原因，在海王星上的一天很长，适当于165个地球年。一起加上海王星较极点的轴向歪斜视点，这也意味着海王星会阅历一下适当极点的时节改变。

图解: 海王星和地球巨细比较。

公转周期

海王星在距咱们的太阳均匀4504450000千米（2798656000英里；30.11个天文单位）上盘绕太阳。因为它的轨迹偏疼值（0.009456），这个距离在不断改变，规模由坐落近日点处的4460000000千米（2771000000英里；29.81个天文单位）到它坐落元日点出的454000000千米（2821000000英里；30.33个 天文单位）。

图解:海王星以及其他远日行星的绕日工作轨迹，以及太阳系外围的富含冰的开普勒小行星带。来历：NASA

以均匀5.43千米/秒的公转速度，海王星需求164.8地球年（60182地球天）来完结一次公转。这意味着，实际上，海王星上的一年适当于地球上的165年。但是，因为海王星的自转周期是0.6713地球日（16小时6分钟36秒），海王星上的一年适当于89666个海王星太阳日。

鉴于海王星在1846年被发现，人类关于他的存在只要171年的了解（在这篇文章被写出来的时分）。这意味着从它被发现开端核算，这颗星球只完结了一个公转周期（这个周期完毕于2010年）加上七年的零头。这个新的公转周期将会完毕于2179年。

因为它坐落咱们的外太阳系，海王星的而公转关于接近的柯伊伯带有着深远的影响。这个与小行星主带类似（不过比它大了许多）的区域由许多坐落海王星公转轨迹（据太阳30个天文单位）和距太阳约55个天文单位的地区内的细小的冰球和冰体组成。

图解:展现太阳系星体间的距离，六个悠远的柯伊伯带天体之间的不同寻常的近距离，以及或许存在的“第九大行星”的动态图解。来历：Caltech/nagualdesign

正好像木星的引力操纵小行星主带，影响它的形状并偶然使一些小行星和微型行星进入内太阳系相同，海王星的引力操纵了柯伊伯带（Kuiper Belt）。这造成了柯伊伯带中的距离（因为会遭到海王星的轨迹共振而发生的空白区域）。

在这些距离区域，物体关于海王星具有一个1：2，2：3或3：4的共振比，意味着每逢海王星完结两次公转时，这些天领会完结一次公转，或当海王星完结三次公转的时分，它们会完结两次，依此类推。因为冥王星是其间最大的星体，超越两百个已知存在的坐落2：3共振比地带的小行星被成为冥族小行星。

虽然冥王星常常穿越海王星的公转轨迹，他们2：3的共振比确保了他们永久不会相撞。偶然海王星的重力也会导致冰星体被踢出柯伊伯带。许多这样的冰星体终究去向了内太阳系，在那里它们成为了具有极长公转周期的彗星。

海王星的最大卫星，海卫一，曩昔曾被认为是一颗被花王星的引力捕获的柯伊伯带天体（Kuiper Belt Object）以及海外天体（Trans-Neptunian Object )。它的与其他卫星不同的逆行工作（retrograde motion）为这个猜想供给了依据。与此一起，海王星也具有一定数意图坐落它的第四和第五拉格朗日点（Lagrange points）的特洛伊族天体（Trojan Objects）。这些“海王星特洛伊族天体”可以被认为是与海王星又有着1：1的轨迹共振比。

与太阳系中的其他行星很类似，海王星的轴是相对太阳的黄道面歪斜的。关于海王星而言，它的轴相关于其工作轨迹的夹角约为28.32°（地球的黄赤交角为23.5°）。因为这一点，海王星在一年的时刻里不同的一半球将会接收到比别的一个半球更多的阳光，然后导致它将会阅历时节改变。不过关于海王星而言，一个时节将会继续极长的四十年，使得见证一个完好的时节循环好不容易。

图解: 大黑斑（上面），滑行车（中心白色云彩）和小黑斑（底部）。

虽然大多数加热海王星大气的热量都来历海王星内部不知名的热源，一个由威斯康星大学麦迪逊分校和NASA的喷气推动实验室的研讨者们一起完结的研讨指出海王星的时节改变与太阳辐射也有联络。这个结果是根据在1996年和2002年之间哈勃望远镜供给的海王星查验图画。

图解: 海王星高层的云带在较低层云顶构成暗影。

这些图画展现了海王星的巨大南部云带在曩昔六年的时刻里正在逐步变得越来越宽和亮——这段时期与南半球开端了它长达四十年的夏日的时刻恰巧符合。这片正在变大的云层被归因于逐步增大的太阳辐射，因为它在南半球不断集合但在赤道上适当有限。

图解:哈勃望远镜拍照的相片，展现了海王星南半球的时节改变。来历：NASA, L. Sromovsky, and P. Fry (University of Wisconsin-Madison)

海王星在许多方面仍是一个奥秘的星球。但是，正在进行的关于它的观测提醒了许多类似的行为形式，例如，虽然它的成分与地球截然不同，工作轨迹相较地球离太阳也远得多，它的黄赤交角以及公转周期依然造成了它不同半球上的时节改变。

可以知道不管咱们冒险进入太阳系内多远的当地进行探究，不管看上去这些星球与地球有多么不同，这儿依然有着许多不变的原则，这一点是极好的。

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-Matt Williams-伊泽理

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