• 中文名

• 海王星

• 外文名

• Neptune

• 别    名

• 尼普顿、“笔尖下的行星”

• 分    类

• 行星；气态行星；冰巨星；远日行星

• 发现者

• 奥本·勒维耶、约翰·柯西·亚当斯、约翰·格弗里恩·伽勒

• 发现时间

• 1846年9月23日

• 质    量

• 1.0241✕1026 kg

• 平均密度

• 1.638 g/cm³

• 直    径

• 49244 km(±19)

• 表面温度

• -218 ℃(55 K)

• 逃逸速度

• 23.5 km/s

• 反照率

• 0.290(球面，0.442 几何)

• 视星等

• 7.67 至 8.00 等 [2] 

• 自转周期

• 16h 6min 36s

• 赤    经

• 23时15分21秒

• 赤    纬

• -5°56′31.18″

• 半长轴

• 30.07 天文单位

• 离心率

• 0.008678

• 公转周期

• 164.8 年

• 平近点角

• 256.228 度

• 轨道倾角

• 1.767975 度

• 升交点经度

• 131.784 度

• 大气成分

• 氢、氦、甲烷、氘、乙烷

• 远日点

• 30.33 天文单位

• 近日点

• 29.81 天文单位

• 已知卫星

• 14

• 平均公转速度

• 19720 km/h

• 近日点幅角

• 276.336°

• 赤道半径

• 24764±15 km

• 极半径

• 24341±30 km

• 表面重力

• 1.14 g

• 赤道自转速度

• 2.68 km/s

• 自转轴倾角

• 28.32°

• 卫星数

• 14

• 光环数

• 5条

在最早的观测记录中，伽利略·伽利雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）在1612年12月28日首度观测并描绘出海王星，1613年1月27日又再次观测，但因为观测的位置在夜空中都靠近木星（海王星与木星处在合的位置），这两次机会伽利略都误认海王星是一颗恒星。因此，海王星的发现并不归功于他。1612年12月，他第一次观测海王星时，海王星在天空中几乎是静止的，因为那天它刚好逆行了。这种明显的反向运动是当地球的轨道经过一颗外行星时产生的。因为海王星才刚刚开始它的年度逆行周期，这颗行星的运动太微弱了，伽利略的小型望远镜无法观测到。2009年，墨尔本大学的物理学家大卫·杰美生宣称，有新的证据表明伽利略至少知道他看见的星星相对于背景的恒星有微量的相对运动。

因为轨道距离太阳很远，海王星从太阳得到的热量很少，所以海王星大气层顶端温度只有-218℃（55K），而由大气层顶端向内温度稳定上升。和天王星类似，星球内部热量的来源仍然是未知的，而结果却是显著的：作为太阳系最外侧的行星，海王星内部能量却大到维持了太阳系所有行星系统中已知的最高速风暴。对其内部热源有几种解释，包括行星内核的放射热源，行星生成时吸积盘塌缩能量的散热，还有重力波对平流圈界面的扰动。

海王星的大气占总质量的5%到10%，并向核心延伸了约10%到20%。在高海拔处，海王星的大气层80%是氢，19%是氦，也存在着微量的甲烷。主要的吸收带位于600纳米以上波长的红色和红外线的光谱位置。与天王星比较，它的吸收是大气层的甲烷部分，使海王星呈现蓝色的色调，虽然海王星活泼的淡青色不同于天王星柔和的青色，由于海王星大气中的甲烷含量类似于天王星，一些未知的大气成分被认为有助于海王星的颜色。海王星的大气层可以细分为两个主要的区域：低层的对流层，该处的温度随高度降低；和平流层，该处的温度随着高度增加。两层之间的边界，对流层在气压为0.1巴（10kPa，1巴=0.1MPa=100kPa，约等于地球上1个标准大气压）处。平流层在气压低于10至10微巴（1至10Pa）处成为热成层，热成层逐渐过渡为散逸层。

大黑斑

旅行者2号拍摄的海王星大黑斑

1989年，美国航空航天局的旅行者2号航天器发现了大黑斑（The Great Dark Spot）。在海王星表面的南纬22度，有的类似木星大红斑及土星大白斑的卵状气旋，以大约16天的周期一反时钟方向旋转，称为“大黑斑”。由于大黑斑每18.3小时左右绕行海王星一圈，比海王星的自转周期还要长，大黑斑附近的纬度吹着速度达300米每秒的强烈西风。旅行者2号还在南半球发现一个较小的黑斑极一以大约16小时环绕行星一周的速度飞驰的不规则的小团白色烟，得知是“The Scooter”。它或许是一团从大气层低处上升的羽状物，但它真正的本质还是一个谜。然而在1994年11月2日，哈勃望远镜对海王星的观察发现大黑斑竟然消失了。它或许就这么消散了，或许暂时被大气层的其他部分所掩盖。几个月后哈勃望远镜在海王星的北半球发现了一个新的黑斑。这表明海王星的大气层变化频繁，这也许是因为云的顶部和底部温度差异的细微变化所引起的。

滑行车

大黑斑（左部）、小黑斑（底部）、滑行车（两者之间白色云带）

滑行车（Scooter）是位于大黑斑更南面的另一场风暴，是一组白色云团。当1989年旅行者2号造访海王星之前的几个月，科学家发现了它并用这个绰号命名，因为它比大黑斑移动得更快。随后图像显示出还有比滑行车移动得更快的云团。小黑斑是一场南部的飓风风暴，在1989旅行者2号访问期间，风速强度排在第二位。它最初是完全黑暗的，但在旅行者2号接近过程中，一个明亮的核心逐渐形成，大多数最高分辨率的图像上都有。2007年又发现海王星的南极比其表面平均温度（大约为-200℃）高出约10℃。这样高出10℃的温度足以把甲烷释放到太空，而在海王星其它区域的上层大气层中甲烷是被冻结着的。

海王星在类木行星中的一个独有特点就是高层云彩在其下半透明的云基区域投下阴影。虽然海王星的大气远比天王星的活跃它们都是由相同的气体和冰组成。天王星和海王星都不是木星和土星那种严格意义上的类木行星而属于另一类的远日行星，即它们有一个较大的固体核而且还含有冰作为其组成成分。海王星表面温度非常低，1989年测到的顶端云层的温度低至-224℃（49K）。由于季节的变化，海王星南半球的云带的大小和反照率都在增加。这种趋势最早发生在1980年，预计将持续到2020年左右。海王星的长轨道周期导致四季持续40年。 [13] 

风暴

海王星上的风暴是太阳系类木行星中最强的。考虑到它处于太阳系的外围，所接受的太阳光照比地球上微弱1000倍（仍然非常明亮，视星等-21），这个现象和科学家们的原有的期望不符。曾经普遍认为行星离太阳越远，驱动风暴的能量就应该有越少。木星上的风速已达数百千米/小时，而在更加遥远的海王星上，科学家发现风速没有更慢而是更快了（1600千米/小时）。这种明显反常现象的一个可能原因是，如果风暴有足够的能量，将会产生湍流，进而减慢风速（正如在木星上那样）。然而在海王星上，太阳能过于微弱，一旦开始刮风，它们遇到很少的阻碍，从而能保持极高的速度。海王星释放的能量比它从太阳得到的还多因而这些风暴也可能有着尚未确定的内在能量来源。

2007年又发现海王星的南极比其表面平均温度（大约为-200℃）高出约10℃。这样高出10℃的温度足以把甲烷释放到太空，而在其它区域海王星的上层大气层中甲烷是被冻结着的。这个相对热点的形成是因为海王星的轨道倾角使得其南极在过去的40年受到太阳光照射，而一海王星年相当于165地球年。随着海王星慢慢地移近太阳，它南极将逐渐变暗，并且换成北极被太阳光照亮，这将使得甲烷释放区域从南极转移到北极。

海王星有14颗已知的天然卫星。 [18]  海卫一是仅有的一颗大型卫星，被威廉·拉塞尔发现于发现海王星17天后，与其他大型卫星不同，海卫一运行于逆行轨道，说明它是被海王星俘获的，大概曾经是一个柯伊伯带天体。它与海王星的距离足够近使它被锁定在同步轨道上，它将缓慢地经螺旋轨道接近海王星，当它到达洛希极限时最终将被海王星的引力撕开。海卫一是太阳系中被测量的最冷的天体，温度为-235℃（38K）。海王星第二个已知卫星（依距离排列）是形状不规则的海卫二，它的轨道是太阳系中离心率最大的卫星轨道之一。从1989年7月到9月，“旅行者2号”发现了六个新的海王星卫星。其中形状不规则的海卫八以拥有在其密度下不会被它自身的引力变成球体的最大体积而出名。尽管它是质量第二大的海王星卫星，它只是海卫一质量的1/400。最靠近海王星的四个卫星，海卫三、海卫四、海卫五和海卫六，轨道在海王星的环之内。第二靠外的海卫七在1981年它掩星的时候被观察到。起初掩星的原因被归结为行星环上的弧，但据1989年“旅行者2号”的观察，才发现是由卫星造成的。2004年宣布了在2002年和2003之间发现的五个新的形状不规则卫星。由于海王星得名于罗马神话的海神，它的卫星都以低等的海神命名。SETI协会研究员马克·肖华特（Mark Showalter）2013年发现了围绕海王星的一颗新卫星，编号为海王星卫星S/2004N1，直径约为19千米，距地球约48亿千米。