海衛一檢視原始碼討論檢視歷史

來自 國家航天局 的圖片

海衛一（Triton，崔頓）是海王星（Neptune）最大的天然衛星，也是首個被發現的海王星衛星。1846年10月10日，英國天文學家威廉·拉塞爾（William Lassell）發現海衛一。它是太陽系中僅有的具有逆行軌道的大衛星，其軌道與行星的自轉方向相反。海衛一的直徑為2706.8千米，是太陽系中第七大衛星，是海王星衛星中僅有的質量足以達到流體靜力平衡的，並且按與主行星的質量比來算是第二大衛星，僅次於月球與地球的質量比。由於其逆行軌道和類似於冥王星的物質構成，海衛一被認為是從柯伊伯帶捕獲的矮行星。

海衛一的表面大部分是冰凍的氮，外殼大部分由水冰組成，擁有冰質地幔，以及主要由岩石和金屬構成的核心。核心占其總質量的三分之二。平均密度為2.061 g/cm3，說明其中含有約15–35％的水冰。

在1989年飛掠海衛一期間，旅行者2號發現其地表溫度為38 K（-235°C），還發現了活躍的間歇泉。航天器中僅有旅行者2號訪問過海衛一。海衛一是太陽系中少數已知具有活躍地質活動的衛星之一（其他是木衛一、木衛二、土衛二、土衛六）。地質活動導致海衛一的表面相對年輕，幾乎沒有明顯的撞擊坑。複雜的低溫火山和構造地形顯示其複雜的地質歷史。海衛一表面的部分有間歇泉噴出升華的氮氣，從而形成了一個薄弱的氮氣大氣層，其氣壓低於地球海平面上大氣壓的70000分之一。旅行者2號僅拍攝到海衛一表面的40％左右，未來重返海王星的探測任務仍會將海衛一作為重點。

發現與命名

1846年10月10日，在海王星發現僅17天後，英國天文學家威廉·拉塞爾（William Lassell）發現了海衛一。當約翰·赫歇爾（John Herschel）收到海王星發現的消息時，他寫信給拉塞爾，建議他尋找可能的衛星。拉塞爾在收信的8天後就發現海衛一。拉塞爾在一段時間內還聲稱發現了海王星環。儘管後來證實海王星的確有環，但海王星環非常黑暗，以至於拉塞爾根本無法觀測到。拉塞爾本職是一名釀酒商，他用自己建造的約61厘米（24英寸）孔徑的金屬鏡反射望遠鏡（也稱為「兩英尺」反射鏡）發現了海衛一。該望遠鏡後來於1880年代捐贈給格林威治皇家天文台，但最終被拆除。海衛一以希臘海神崔頓（Triton，波塞冬的兒子）的名字命名。希臘海神波塞冬（Poseidon）與羅馬海神尼普頓（Neptune，海王星名稱來源）相對應。這個名字最初是由卡米爾·弗拉馬里昂（Camille Flammarion）在其1880年出版的《大眾天文學》（Astronomie Populaire）中提出的，幾十年後才正式被採用。[19]直到1949年發現海王星的第二顆衛星——海衛二（Nereid）之前，該衛星通常被稱為「海王星衛星」。拉塞爾從沒有直接給自己發現的多顆衛星命名。後來他發現土衛七時，選擇了約翰·赫歇爾先前提出的名字Hyperion。發現天衛一、天衛二時，也選用了威廉·莎士比亞等作家作品中精靈（Ariel、Umbriel）的名字。

公轉

海衛一在太陽系的所有大型衛星中都是特立獨行的，因為它繞着海王星的逆行（即繞行星自轉的方向旋轉）。木星和土星的大部分外層不規則衛星，包括天王星的一些外層衛星，也具有逆行軌道。然而，這些衛星都離它們的行星相距甚遠，並且相對很小，其中最大的土衛九（Phoebe）僅有海衛一直徑的8％（質量的0.03％）。

海衛一的軌道有兩種傾角，海王星的自轉相對于海王星的軌道傾斜30°，海衛一的軌道相對于海王星的自轉角度157°（超過90°的傾角表示逆行運動）。海衛一的軌道相對于海王星的自轉向前運動，周期約為678地球年（4.1海王星年），這使得海衛一相對海王星軌道的傾角在127°和173°之間變化。最近測量的傾角是130°，海衛一的軌道已接近與海王星軌道平面的最大偏離。

海衛一圍繞海王星的公轉軌道近乎正圓形，其離心率幾乎為零。自海王星系統形成以來，僅潮汐產生的粘彈性阻尼無法使海衛一的軌道圓形化，順行的碎片盤產生的氣體阻力可能起了重要作用。潮汐減速效應還導致海衛一的軌道逐漸下落，海衛一到海王星的軌道高度已經小於地月距離。預測36億年後，海衛一將進入海王星的洛希極限。這將導致與海王星大氣層的碰撞，或者造成海衛一的破裂，形成類似於土星環的新海王星環。

自轉

海衛一的自轉被潮汐鎖定，位於圍繞海王星的同步軌道上，始終保持一個面朝向海王星。它的赤道幾乎與其軌道平面完全對準。海衛一的自轉軸與海王星的軌道平面成40度角，因此海王星一年中的某個時刻，每個極點都非常接近正對太陽，就像天王星側傾的極軸一樣。當海王星繞太陽公轉時，海衛一的極地區域交替朝向太陽，導致極地區域一個接着一個照射到陽光，從而產生季節變化。科學家在2010年觀測到了這種變化。