写给最后一颗行星的情书

本周是30年前，旅行者2号探测器飞掠海王星，首次近距离地观察了太阳系最后一颗行星*。这个周年纪念触动了我心底最柔软的部分。你看，我从孩提时代起就爱上了海王星，那还是在我上小学二年级的时候。

当时我们每个人都要读一本关于行星的书，并说几句话说明为什么喜欢它。我被分配到了海王星。海王星？每个人都想要土星或火星，至少也想要木星。但当我读到遥远而昏暗的海王星时，我便着迷了。它是一个行星界的弱者，充满了神秘的可能性。

1989年8月，当旅行者2号开始传回海王星及其卫星的第一张清晰照片时，神秘的面纱开始让位给奇迹。海王星是一个充满巨大甲烷风暴和奇异光环的世界。它最大的卫星海卫一，是一颗被捕获的矮行星，是冥王星过度活跃的表亲。从那时起，海王星变得越来越有趣。我们现在知道，它蕴含着解开我们太阳系形成奥秘以及其他恒星周围行星系统性质的重要线索。

经过漫长的30年，海王星极其值得我们再次近距离审视。

让我们从那些风暴开始说起。在旅行者2号到达之前，科学家们普遍认为海王星因为接收到的太阳热量很少，会是一个几乎没有特征、平静的行星。果然，其云层顶部的温度徘徊在零下210摄氏度左右，但那里的环境绝不平静。旅行者号发现这颗行星饱受风暴的折磨，其中包括一个巨大的旋涡系统，称为大黑斑。

2018年，哈勃望远镜的后续图像显示，大黑斑已经消失，取而代之的是新的巨大风暴。海王星还拥有太阳系内记录到的最快持续风速，每小时超过2000公里。

驱动所有这些活动的确切机制尚不清楚，尽管它们肯定与从行星内部泄漏出的巨大热量有关：它辐射出的能量是接收到的太阳能量的2.6倍。这些额外的热能一定是形成时遗留下来的。（更令人困惑的是，尽管天王星和海王星在大小和组成上几乎相同，但天王星却没有同样的热量流。）

云层之下潜藏着更多的奇迹。海王星内部很大一部分由水、氨和甲烷组成，深度约为17000公里。行星科学家们将这些化合物统称为“冰”，因此通常将海王星及其近乎孪生的天王星称为冰巨星。然而，海王星内部的冰和你所见过的任何冰都不同。

在海王星深处的巨大压力下，“冰”被加热到数千摄氏度：比熔岩还要热的冰。在这种极端条件下，水会转化为一种奇特的晶体，称为“超离子冰”，它是黑色、致密且导电的。超离子冰填充了海王星内部的大部分区域，也可能存在于其他类海王星行星的内部。实际上，超离子冰可能是宇宙中最常见的水形态。

海王星内部巨大的导电冰层可能解释了它为何拥有如此奇特的地磁场。当超离子冰在行星内部缓慢搅动时，它可能会移动电流，从而产生磁场。与地核中心并与自转轴对齐的地球磁场不同，海王星的磁场高度倾斜且明显偏移；显然，它是在距离表面一半的、不稳定的中间层中产生的。

在这些超离子冰的深层中还会发生更奇妙的事情。碳原子从与水混合的甲烷分子中挤出，形成结晶碳团块。你可能知道结晶碳的更常见的名称——钻石。根据实验室模拟，海王星内部的钻石可以长到一米宽。它们比周围的冰更密集，所以它们会向下沉向行星的核心。

没错：在海王星内部，正在下着一米宽的钻石雨。

钻石理应拥有光环，而海王星就有好几个——实际上是五个。与土星的光环不同，这些是围绕行星的纤细、黑暗的结构，从地球上无法清晰观测到。是旅行者2号的相机才得以对其进行准确的观察。它们可能形成于一个小卫星的碎裂。这些光环很窄，与天王星的光环相似；最外层光环的直径为12万公里，但厚度不到5000公里。

与其他系统不同的是，海王星的光环非常密集，集中成致密的弧。这种情况为何发生，以及是什么将它们维系成稳定、狭窄的结构，至今仍是未知数。

在光环之外，海王星拥有14颗已知卫星，其中6颗是由旅行者2号发现的。其中最突出的是巨大的卫星海卫一，直径为2710公里，仅比地球的月球稍小。海卫一在许多方面都很奇特。它绕海王星逆行（从北极上方看是顺时针），与太阳系中其他所有卫星都不同。它的轨道也异常倾斜，相对于海王星的赤道倾斜30度。

有力的间接证据表明，海卫一是源自海王星外侧的柯伊伯带的一颗被捕获的矮行星，然后在抵达时摧毁了海王星的大部分原始卫星。这使得海卫一成为冥王星的近亲，确实，新视野号探测器最近拍摄的冥王星图像与旅行者2号拍摄的海卫一图像相似。但海卫一在一些引人入迷的方面有所不同。首先，它比冥王星大15%左右，是已知最大的柯伊伯带天体。

海卫一还具有地质活动。旅行者2号飞掠时，观测到一片氮气喷泉，将尘埃喷射到8公里高。海卫一极其稀薄的大气中的风将尘埃喷流吹成了长长的条带。地表看起来年轻且没有陨石坑，这表明海卫一拥有天气系统、冰川，甚至可能是不断重塑地貌的冰火山。也许它曾经更像冥王星，直到它因为靠近海王星而受到压力和扭曲。

所以是的，我成年后的自己同意我8岁时的自己，认为海王星是一个迷人的地方。旅行者2号只给了我们一窥其全貌的冰山一角。而海王星只是那一类在其他恒星周围普遍存在的类海王星行星的原型。最近的研究表明，我们自己的太阳系早期可能存在更多的类海王星行星，但至少有一颗被驱逐出去，而另一颗可能撞上了木星。

一项新的海王星任务将有助于解开这颗行星的奥秘，并开始理解那里数量惊人的其他类海王星行星。我不是唯一呼吁进行海王星任务的人，但当然，这些事情取决于资金，而资金又取决于公众的支持。对我来说，重返这颗能点燃孩子好奇心的行星，绝对是物有所值的投资。

* 至少，海王星是已知的最后一颗行星。第九行星可能就在那里，但我眼见为实。而且，无论你怎么称呼冥王星，它都属于不同的类别——更像是海卫一，而不是海王星。