笔杆子里出星星——算出来的海王星

2020-09-12
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2020 年 9 月 12 日,海王星冲日。对地外行星来说,冲日意味着它与地球的距离最近,亮度最高,这也是地球人最佳的观测时刻。当然,海王星的冲日并不意味着你可以用肉眼直接观看它,作为太阳系最远的行星,海王星是唯一一颗用肉眼无法观测的行星。 上周我们聊了聊天王星,太阳系里排行老七,体积老三,质量老四。这周我们就聊聊天王星的姐妹星球——海王星

海王星

海王星是太阳系里离太阳最远的大行星,排行老八,体积老四,质量却老三,是密度最大的气体巨星行。和天王星类似,海王星也是气体巨行星,大气成分也主要是氢和氦,以及少量甲烷,因此海王星看起来也呈现美丽的蓝色。不过,把海王星和天王星对比会发现,海王星的蓝色明显比天王星更加鲜艳,因此科学家推测海王星大气中应该还有其它成分。

天王星(Uranus)、海王星(Neptune)和地球

与所有气体巨星行类似,海王星也有大型风暴。按理说海王星距离太阳这么远,能量输入有限,因此科学家猜想海王星上的风暴应该比较温和。然而出乎意料的是,在旅行者 2 号飞跃海王星时,发现了速度可达到 2100KM/h 的风暴,简直逆天……。科学家们暂时并不理解这是什么原因,就像我们暂时也不理解为什么距离太阳更近的天王星大气温度却更低一样。

海王星近红外照片

海王星的轨道周期大约 165 个地球年,这么算来,自从海王星被发现,直到 2011 年,它才完成一次公转。

有意思的是,虽说矮行星冥王星的平均轨道距离比海王星远,但冥王星时不时会进到海王星轨道内,也就是会比海王星离地球更近。

海王星与冥王星轨道交汇

星环对气体巨行星并不稀罕,海王星也有自己的星环,目前已经确认有至少5条星环。当然,太阳系内没有谁的星环能比土星更美丽。

截至目前,人类只有旅行者 2 号探测器探访过海王星。

笔杆子里出星星

海王星是 1846 年 9 月 23 日被发现的,是第一颗也是唯一一颗使用数学计算预测发现的行星。

天王星被发现后,大量的观测发现天王星轨道存在摄动,因此天文学家推测在天王星轨道外应该还有一颗行星影响了天王星的轨道。 1843 年英国的亚当斯(John Couch Adams)推算出第八颗行星的轨道并将自己的计算发送给皇家天文学家请求观测,但是人家皇家的,没空理他。

勒维耶

三年后,1846 年,法国的天文学老师勒维耶(Urbain Le Verrier)也独自完成了轨道推算,并且说服了柏林天文台的同志根据他的推算观测搜寻;与此同时,发现天王星的大名鼎鼎的赫歇耳也推算出来一条轨道,并在催促人进行观测寻找。

于是到了 9 月,海王星被发现了,与勒维耶推算的轨道相差无几,仅 1 度不到,而与亚当斯推算出来的轨道相差 10 度。

旅行者2号写真集

星星是发现了,令人更头大的事情来了,那就是命名。赫歇耳曾经提议使用英王的名字乔治三世来给天王星,呵呵。海王星的命名也不是一帆风顺。科学没有国界,科学家可有国界,更何况,英法作为世仇,在欧洲不对付,上了天照样不对付。英国人把这颗新行星叫做_Oceanus_,法国人吃过**乔治三世星**的亏,建议把新行星称作_勒维耶_,也有人建议把它叫做_Janus_,好不热闹。这时候最尴尬的恐怕就是勒维耶本耶了,他最终建议新的行星叫**Neptune**,也就是罗马神话中的海王。

海王

海王星 Neptune 也是罗马神话的名字。太阳系行星英文名大体都来源于罗马神话,此前提到的天王星 Uranus 是个例外。

Neptune 是罗马神话中的海神,他有两兄弟,分别是 Jupiter(木星)Pluto(冥王星),他们仨分别掌管着海、天和冥府。这三兄弟对应的希腊神话神分别是带着叉子的波塞冬、带雷电且故事力爆表的宙斯哈迪斯

波塞冬

神话里波塞冬给人类带来了马匹,因此也被誉为马匹之神。波塞冬的标志之一就是他的三叉戟。三叉戟可以说是最美的武器之一了有木有。

波塞冬座驾

暗淡蓝点

是时候再次祭出这个视频了。1990 年 2 月 14 日,旅行者 1 号飞跃海王星轨道,回眸一望,拍下这张地球的照片。

暗淡蓝点

Carl Sagan’s Pale BlueDot

Consider again that dot. That’s here. That’s home. That’s us. On it, everyone you love, everyone you know, everyone you ever heard of, every human being who ever was, lived out their lives. The aggregate of our joy and suffering, thousands of confident religions, ideologies, and economic doctrines, every hunter and forager, every hero and coward, every creator and destroyer of civilization, every king and peasant, every young couple in love… in the history of our species lived there… – on a mote of dust suspended in a sunbeam. -Carl Sagan, Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space, 1997 reprint, pp. xv–xvi

旅行者2号远离海王星时拍摄的南极画面

海王星数据

旅行者2号拍摄的海王星

  • 发现时间:1846 年
  • 太阳系距离太阳排序:8
  • 星环数:5
  • 卫星数:14
  • 倾角:28.32
  • 半径:24622 KM
  • 轨道半径:45 亿 KM(30.1 AU)
  • 太阳光到达需耗时:4 小时 9 分钟
  • 公转周期:约 165 地球年
  • 自转周期:约 16 小时

转载《上帝 vs 科学家》

这篇文章出处已不可考。

作者:新梦梦 链接:https://www.jianshu.com/p/2d811a0e8bf8

人类一开始思考,上帝就开始忙活了。。。。。

伽利略的望远镜

“妈的!一个叫伽利略的傻 B 发明了望远镜!旧的恒星天 2D 贴图不能用了!3D 太阳系今晚黄昏前必须上线!米迦勒!木星的贴图画好了吗?!”

“还没有!我还在做土星,土星环的模具有问题!内外环缝隙太大装不上去啊!”

“那就把环分成几个凑活一下,吃晚饭前一定要把木星的贴图弄上去!注意要贴整齐,千万不要有气泡,不然没法解释为什么我的造物是不完美的。”

“小心!!”

“不!我的法厄同!碎了!完蛋了!我该怎么解释!开普勒说木星和火星间该有一颗行星的!”

“就。。。撒一圈在轨道上,说。。。说是小行星群,被土星和木星的潮汐扯碎了。。。”

“没办法了。。。就这么干吧。。。”

“打起精神来!我的安琪儿们!我们还有 15 分钟!一定要把合模线刮干净!不要舍不得用补土!千万别留下指纹!!”

“冥王星的轨道参数设错了!我多按了一个 1!”

“不!引力摄动把海王星带歪了!”

“伽利略吃完饭了!他走近了望远镜!他在调焦距!”

“不行了!上线上线!我按钮了!”

“给我一分钟,木星上有个气泡我把它吹平。”

“走你!就留个大红斑好了。。。”

经典物理——危

“Father,天王星上线太着急,轨道有点瓢”

“人类怎么看?”

“他们认为还有一颗更远的行星对天王星造成引力摄动,而且。。”

“而且什么?”

“而且有个叫勒威耶的计算出这个行星必将于 23 号出现在黄经 326 度宝瓶星座的一个天区,也就是明天。”

“妈个鸡!我恨数学。”

“老大,粗大事了,人类的望远镜看得越远,需要渲染的场景越大,我们的电脑速度达到了极限,帧率再也上不去了,现在人类认为宇宙中的物体运动速度有极限,不能超过光速这种奇怪的结论,这可怎么办?他们要发现真相了吗?”

“嗯。。。路西法,麻烦你投胎下去把牛顿那套理论推翻,重新以光速为极限速度发明一套新理论,。。。,就叫相对论吧,先把人类糊弄过去再说。。。”

“那我们以后更新了设备,他们可以超光速怎么办?”

“没事,再告诉他们空间是可以折叠的,让他们直接走虫洞。”

大一统理论

“Father,人类越来越多,活动范围也越来越大了,这样下去资源都不够用了!他们要跑出地图了,怎么办!”

“把他们的活动平面改成曲面,哦!球体最好,随便他们怎么跑!”

“之前说好的天圆地方呢!修改量太大,时间不够啊!”

“额。。。拉斐尔!你先把那几个不安分得注释掉!改好了再放出来”

“等下再放出来!”

“怎么了?”

“人类不知道受了什么刺激,开始对这个宇宙产生了怀疑。那帮文科生提出了什么盒子理论,认为他们的宇宙实际上是个计算机。那帮理科生提出了大一统理论,并预言在走出那条隧道后将见到上帝本人!”

“我勒个去这帮家伙就不能让我们消停一会!派个人下去说这个是谣言,先拖会时间,然后赶紧升级系统,把加密工作做好,同时编一个靠谱的大一统公式让他们去发现!”

“好的Father,我们这就去!”

上帝粒子

“Father!这回真的药丸了!”

“法克!又特么咋了?”

“人类开始研究数学规律武器和物理规律武器了,他们正在夺取电脑的操控权限!”

“艹!跟他们干!权限维护!把他们搞出去!”

“不行啊,会被发现的!我们的电子晶体管,也就是他们口中的希格斯波色子的神秘消失,已经引起他们的警觉了,再来一次妥妥的要出事!”

“先这么干,等完事了之后告诉他们他们的系统太渣,操控不了法则!”

“拖得了一时,拖不了一世啊!”

“只能这样了,人类的发展速度真是快的超乎想象……”

狄拉克之海

“Father!又出事了!”

“…啊?” “那帮人找到了我们的 CPU,也就是所谓的宇宙大爆炸的奇点,现在他们要冲出宇宙,探索所谓的狄拉克之海!”

“立刻……”

“晚了,看我身后,人类的第一枚探测器已经被传送到了这里,咱们很定要被发现了!”

“走吧,把这里伪装成外星文明的据点,咱们换个地方吧,人类这么流弊,咱们也该退隐了……”

话外

你们都太小看上帝了。真实的情况必须是:

1、按照计划,公元 1600 年后太阳系的地图改用高分辨率版本,需要增设服务器两台。在服务器架设完毕前,将此宇宙暂停在 1590 年,直到服务器上线后启动。

2、公元 1905 年后改写基础程序,力学模型从线性改为洛伦兹变换,需要增设服务器二十台。暂停整个宇宙,撰写课题中期报告,申请二期科研经费。结果:经费申请成功。服务器上线后,更新了历史上所有涉及该变化的人类记录。

3、公元 1900 年后,基础程序的量子性和波粒二象性将被发现。解决方法:没有,放着算了。反正看看人类怎么解释也挺好玩的。

4、公元 201X 年公告:那个手抖把中微子速度输错的天使,把时间线倒回去,把插头拔松一点。

5、公元 21XX 年:由于经费不足无法采购新的服务器,我们将暂时把这个宇宙暂停在这个时间点,直到申请下一轮基金成功。结果:……

参考资料

  1. https://planets.fandom.com/wiki/Neptune
  2. http://www.whillyard.com/science-pages/our-solar-system/sdos.html
  3. https://www.apextribune.com/uranus-and-neptune-are-next-on-nasas-itinerary/29219/
  4. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E7%8E%8B%E6%98%9F
  5. https://nineplanets.org/neptune
  6. https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/overview/
  7. https://www.jianshu.com/p/2d811a0e8bf8