低调内敛的海王星
如果地球所处的位置，是太阳系温馨的庭院，那么，身处于45亿公里之外的海王星，就是太阳系宏伟国度的边城。
在冥王星被人类科学家从“大行星”队列中剔除之后，海王星成为太阳系行星地带最外围的守护者。
海王星
这颗蓝色的星球，像一个忠诚戍边的将士，不动声色地保护着太阳系的核心领域。它是如此的低调，甚至，在人类的视线中都不会出现。我们在地球上，无法通过肉眼直接看到海王星，甚至简单的望远镜也不行。
和它低调的性格不相符合的是，这颗星球表面的风速超过2000公里每小时，要知道，地球上的12级台风也不过115公里每小时；最大的风力等级——18级超级台风的速度也不过300公里每小时。是的，这个星球的风速是地球上最快风速的7倍！超过了声音传播的速度！这让它成为太阳系最快的风暴！甚至比超级巨行星——木星的风暴还快！
海王星上翻滚的云层
同时，海王星最大的卫星——“海卫一”的奇特轨道，也似乎正在诉说着这颗行星的侠肝义胆。这颗原本在太阳系边境流浪的天体，被海王星收留，并培养成为该行星系统最为人称道的亮点。
神秘身世
海王星和天王星的发现，都是人类宇宙探索进程中有趣的故事。
它们同属于冰巨星，有着相似的体积和质量，堪称一对孪生兄弟。天王星靠得更近一些，是第一颗被人类使用望远镜确认的行星。由于它亮度较暗、公转速度缓慢，并且由于早期望远镜观测能力不足，所以，天王星虽然已经被观测了很多次，但古代的观测者们一直认为这是一颗恒星。直到1781年3月13日，天文学家威廉·赫歇尔才最终确认——天王星是太阳系的第7颗行星。
天王星
虽然不容易观测，但至少，在晴朗的天气里，人类是可以用双眼看到天王星的。
而海王星呢？直到75年后的1846年9月23日，它才被智慧的人类，利用数学计算、预测发现，并通过观察预测的轨道区域，最终确认其真实存在。
事情的起因是：根据观测的数据显示，天王星的运行被某种未知的因素干扰，出现不同于牛顿定律所规定的轨道。到底是牛顿错了还是另有其因？——“万有引力定律”的正确性遭遇严峻的挑战。
观测结果和计算结果有偏差，原因何在？
当时的天文学家猜测：或许是有一颗未知的天体，在外部对天王星进行了拉扯，才造成其轨道的移位。就像机智的侦探在了解了凶手的动机和手法之后，埋伏在凶手的必经之路上将其捕获一样，人类利用牛顿定律和数学计算，成功得出了海王星应有的轨道和质量，从而对其进行了一次精准的伏击。
更多细节请观看宇宙物理学的文章：自然科学的高光时刻：「海王星发现」背后的科学秘闻和大国博弈
当然，现在我们知道，海王星并不是扰乱太阳系秩序的凶手，而是太阳系8大行星中最外层的一个，是太阳系大家庭中最重要的成员之一。
命名由来
海王星视星等级最高约为7.67等，用肉眼无法直接看到，但通过天文望远镜观察时其呈现蓝色。只有地球和海王星是蓝色的 ，这不得不让人产生无限的遐想。
天文学界用Neptune来为其命名。这是一个罗马神话中的人物，等同于希腊神话的Poseidon（波塞冬），都是海神，因此中文翻译为——海王星。
而且，由于某些未知的原因，互联网中的“海王”偶尔还是“渣男”的代名词。（皮一下无伤大雅）
基本参数
质量与体积
在太阳系的各个行星中，海王星位置排名第八；体积排名第四，它的半径是地球的3.86倍；质量却排名第三位，是地球质量的17.15倍。
这都是因为和它近乎孪生兄弟的天王星，半径是地球的3.98倍，超过海王星（排在第三名）），但密度稍小，质量只有地球的14.54倍。
自转与公转
海王星的轨道半长轴为30个天文单位，是地球到太阳距离的30倍，公转周期为164.8年——也就是说，从1846年发现至今，海王星上只过了1年的时间。
它的轴向倾角为28.32°，与地球（23°）和火星（25°）的倾角类似，因此，海王星上会经历与地球相似的季节变化。又由于海王星的有着漫长的公转周期，这意味着它的每个季节都要持续40多个地球年。
海王星的自转周期是约为16个小时。由于它不是一个固态岩石类行星，其大气层会发生“差速旋转”——一种“天体在自转时，不同部位的旋转速度互不相同”的现象。其赤道带的旋转周期为18个小时，而在两极区域，旋转周期则为12小时。
海王星的“差速自转”是太阳系中最明显的，这会导致强烈的“纬向风切变”。
旅行者2号
与远程计算和观测获得基本信息相比，更深入地了解需要更亲密的接触。目前为止，只有一个人类探测器曾到达过海王星的区域，那就是“旅行者2号”。
利用175年一次的、罕见的行星连珠现象，并在经历过长达12年之久的跋涉之后，“旅行者2号”成功跨越从地球到最遥远行星系统之间的广阔宇宙空间，到达了海王星的附近。
太阳系最快的风和异常的温度
“旅行者2号”发现，海王星的大气主要由氢（约80%）、氦（约19%）、甲烷（约1%）构成。含量最少的甲烷却产生了巨大的影响：因为甲烷倾向于吸收红光，并反射蓝光，这让海王星看起来像是大海一样的蓝色。
“旅行者2号”还看到了一个和木星的“大红斑”有些相似的“大黑斑”——这是一个跟地球差不多大小的风暴系统。但当5年后，我们再次观察时发现，“大黑斑”已经消失了。多年以来，人类在海王星上观察到很多的风暴。
困惑一：
与表面几乎冻结的天王星形成鲜明对比的是，海王星的大气层有着猛烈的气象活动。这是一颗存在极端天气现象的行星：高空的大风让白色的甲烷云团翻涌而起，风速超过了每小时2000公里，是整个太阳系最快的风速。
这是行星探测领域的几大未解之谜之一： 为什么一个行星距离太阳如此遥远，大气层从太阳获得的能量如此之少，却会存在太阳系中最猛烈的强风？
困惑二：
“旅行者2号”还发现另一件令人困惑的事情：海王星平均气温为零下214摄氏度。出于某种原因，海王星散发的热量，是它从太阳接收热量的两倍半还多。
尽管距离太阳更远，海王星却比天王星温度要高，这些额外的能量来源至今仍是一个谜。
有一种猜测认为：在海王星的核心与其地幔的交界处，压力很大，甲烷被压缩，形成液态的钻石海洋；在这些海洋中，还有着和地球上冰山类似的固态钻石山。正是这些钻石海洋和钻石山形成和转化的过程，散发出了大量的热量。
这种热量，或许也能解释猛烈风暴的成因：当热量从行星内部一路向外散发到宇宙空间，整个大气层被搅动，因此形成了不同于太阳系其它地方的大风。而风速如此之快是因为，海王星没有坚硬的表面，各种奇怪的液体在下面流淌，各种气体在上面漂浮，那里没有高山和大陆来阻断大气中气体的流动，所以行星上的风暴达到了超音速的程度。
被收留的旅者——海卫一
在离开海王星之前，“旅行者2号”还有最后一个世界要探访， 那就是海王星最大的卫星——海卫一。
海王星有14颗确认的卫星和3条隐藏的星环。“ 旅行者2号”发现其外光环很不一般，呈明显弧状，沿弧有紧密积聚的物质。但有关海王星星环系统的具体情况至今仍不太清楚，还需要人们更多地探测和研究。
惊喜发现：
海卫一表面覆盖着冻结的氮冰，我们本来以为这个世界寂静无声，但“旅行者2号”带来了惊喜的发现——这个冰冻世界上存在活跃的地质活动。我们看到喷涌向太空的间歇泉，高度达8公里，并创造出绵延100公里的深色物质条带。
这里有一个重要的信息，也是理解喷发形成过程的关键：喷发的间歇泉大都集中在海卫一表面、一个有微弱阳光照射的地。尽管太阳远在45亿公里之外，但当阳光照射在一层薄薄的氮冰上，会使一层深色的位于冰面之下一米的物质层温度变高。
仅仅4摄氏度的温度差，就足以让热量向上升腾，使冻结的氮冰蒸发形成气体。气体在压力下，最终冲破了氮冰，裹挟着深色物质上升——这就形成了海卫一上面的间歇喷泉现象。
在太阳系这个最偏僻的角落，阳光即便微弱也足以产生强大的力量，创造出遥远恢弘的地质奇观。
神秘裂缝：
海卫一还有另一个神秘特征——在其表面，覆盖着数千个裂缝和凹坑。如此显著的地形特征，是由一股更强大的力量创造的，那就是引力。
线索藏在海卫一奇特的运行轨道中：不同于太阳系其它所有的“大个儿”卫星，海卫一的公转方向，与海王星的自转方向是相反的。
这极可能说明，海卫一和海王星是不同时期或地点形成的。因为如果行星和它的卫星起源于同一片塌缩的气体尘埃云，那么它们的自转和公转方向往往是一样的，会与最初的尘埃云旋转方向相同。所以最有可能的解释是：海卫一是海王星系统的一个访客。不过它没像“旅行者2号”一样是个匆匆过客，而是成为了一个常住居民。
数十亿年前，海卫一并不是一颗卫星，它成长于海王星之外的区域，柯伊伯带。在这里，数万亿由水、氨和甲烷组成的冰体环绕着太阳，它们是太阳系形成时留下的残骸。
海卫一一直在柯伊伯带流浪，直到它后来来到了海王星的附近。由于足够靠近海王星，导致被引力捕获，直到最终被拉出柯伊伯带，住在了这个新的家园里。
今日，在这个遥远的蓝色行星系统里，海卫一的轨道是一个十分规整的圆形。不过它的轨道最初并不是这样的。
海卫一刚刚被捕获时，应该沿着一个椭圆形轨道运行，有时候离海王星很远，有时候很近。这意味着在海卫一运行的过程中，万有引力是不断变化的，海王星一直拉拽、揉捏海卫一，并通过摩擦使其内部温度上升。这个类似按摩和挤压的过程，被称作“潮汐加热”。
在这种引力效应的作用之下，炽热的内部物质，通过海卫一外壳上的裂缝和断层不断喷发出来，形成了我们今天看到的凹凸不平的表面。这个过程经历了很久才慢慢停止。直至今日，剩下的就只是一个冷静的卫星，公转轨道为圆形，方向与行星自转方向相反。
海卫一过去的动荡不得而见，保留下来的只有那些间歇喷泉，微弱的阳光为它们提供能量，在如今沉寂的星体表面，留下了一道道深色的纹理。
（值得注意的是，冥王星很可能也是海王星的一颗卫星，因为它没法摆脱海王星的引力。）
尾声
“旅行者”2号已经完成了它的使命，现在它继续前进，准备飞出太阳系。
它将不会再遇到另一颗行星了，不过在别处，另一个“堕落的冥王”正等着我们到访——一个更加深入黑暗的世界。在那里，会有什么奇妙发现呢？我们拭目以待！
新视野号，目标冥王星
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