钴蓝色:组图：牛顿引力定律推算出的行星“海王星”

       海王星是科学家根据牛顿引力定律发现的
         2011年的7月13日，海王星迎来它被确认为行星以来的第一个生日。1846年9月23日，天文学家们确认了它，北京时间7月13日6点27分，海王星终于回到了被确认时相同的轨道位置，也就是说过了整整一个“年头”，所以今年被称为“海王星年”。

       海王星的发现是天文学史上的一个传奇，严格意义上来说，这是数学的传奇。它是一颗根据天王星的轨道异常情况，被数学家在笔尖上推算出来的新行星。演算出海王星轨道的人，一个是法国人勒维烈，一个是英国剑桥大学学生约翰·亚当斯，两人几乎同时“算”出了海王星的存在。

       1781年3月31日晚，德裔英国天文学家威廉·赫歇耳用自制天文望远镜观测夜空时，发现了一个新的天体，他认为可能是一颗彗星。但随后其他天文学家的观测证明这是一颗行星，这颗行星被命名为天王星。天王星被发现之后，很多人都把望远镜对准了它，并且为天王星编算了未来的运行表。但，人们奇怪地发现，天王星并没有按照“编算”的轨道运行。更为奇怪的是，天王星摇摇晃晃，时快时慢，像个醉汉。1800年后，天王星的运行速度忽然渐渐加快，偏离了人们观测的位置，到1880年左右，它的运行速度又慢了下来，甚至比往常还慢。

        难道，牛顿万有引力只是一个传说？还是其他原因导致天王星“不正常”？于是人们假想：或许天王星旁边有一颗“隐形”的星星，它有巨大的力量“拖”着天王星，让天王星玩起了漂移。天文学上有个专用词汇：摄动。什么是摄动呢？“行星都有忽快忽慢的运动，如果一颗行星跟另一颗行星在轨道上相互接近，它们的互相吸引会使对方都稍稍脱离人们推算的轨道，并产生快慢的变化，这称作‘摄动’。”

       那这颗行星在哪里？许多天文学家都把望远镜对准天王星前后的大片天区，希望捕捉到这颗未知星。德国哥廷根皇家学院甚至专门为第一个发现新行星的人设立了巨额奖金。但这颗星太远了，即便发现了也可能被误会成恒星。

        于是，天文学家们想，既然从两颗已知行星的摄动可以推算出它们运行的偏差，是不是也可以通过一颗的运行偏差反过来推算出另一颗摄动行星的位置呢？ 1844年，法国工艺学院的天文教师、35岁的勒维烈挑起这个担子。经过一系列的演算，勒维烈交了三篇论文，预测了新行星的质量、亮度还有更精确的位置，并呼吁天文学家根据这些数据来寻找这些新行星。但，没有人理睬。

       怎么办？勒维烈想到了比自己小一岁在德国柏林天文台的加勒。此前，加勒曾经把自己的博士论文寄给勒维烈，请他帮忙。于是，勒维烈给加勒写了一封信：“把您的望远镜对准宝瓶座，黄道上黄经326°，在这个位置1°的范围内，一定能找到新的行星。这是一颗9等星。”

       1846年9月23日，加勒按照勒维烈的推算，在预定的天区发现了太阳系第八颗行星——海王星。这一天，被历史评价为“牛顿力学最辉煌的一天”。当时，加勒在黄经325.9°、黄纬-0.5°看到了一颗亮度8等的星，对比星图，他发现：这颗星不在星图上！

        之后，天文学家们又一次一次证实了海王星的存在，真正位置和勒维烈的推算只差1°。

        太阳系的八大行星，都是用罗马神话中的神来命名的。海王星这个名字怎么得来的呢？

         最初，它被临时叫为“天外行星”、“勒维烈星”。加勒第一个建议给它取个正式的名字，他用的是罗马神话中的门神——两面神“杰纳斯”来命名。勒维烈则建议以“尼普顿”作为新行星的名字。罗马神话中“尼普顿”是海神，等同于希腊神话中的“波塞冬”。

        这个命名符合用罗马神命名行星的传统，很快得到支持。因为“尼普顿”是海神，大家都叫它海王星。

        伽利略是世界上最早使用望远镜的人。他借助“天眼”看向夜空，“首次”发现了夜空好多颗星星。

       1612年12月28日，伽利略用望远镜看向夜空，发现了海王星，并且记录下了这颗星的亮度、位置。这是一颗什么星？在伽利略眼里，漫天都充满了没有记录、没有命名的恒星。自然，这颗星被当成了一颗恒星。1613年1月27日，伽利略再次观测到了海王星，但因为它的位置发生了移动，所以又被当成了另外一颗恒星。和伽利略一样，很多人都把海王星当成了普通恒星。而且错认了200多年。

       中科院紫金山天文台科普部主任张旸说，虽然伽利略399年前就看到过海王星，但没有准确判断出它的真实身份，因此，发现海王星的功劳，不能算在伽利略头上。有人为伽利略感到惋惜，美国田纳西州范德堡·戴尔天文台台长罗吉·埃尔维说：“伽利略看到了这颗行星，并且辨认出它存在相对于恒星背景的移动。但是那时天气开始有云了，于是他就没有进行进一步的观测。如果没有那些云，伽利略就有可能是海王星的发现者。”

        海王星被发现以后，用当时最先进的望远镜观测，可以看出它显现出一个小小的蓝色圆面，但看不出任何细节。“颜色和名字还挺贴切的。”专家说，海王星的大气层以氢和氦为主，还有甲烷。正是大气层中的甲烷吸收了日光中的红光，使这颗行星呈鲜艳的蓝色，取名“海王星”，从颜色上是当之无愧的。

       海王星一共有13个卫星，也有环。1989年8月，美国“旅行者2号”飞船，掠过了海王星。美国“旅行者2号”飞船让科学家们看到了海王星周围有3条环，这些环非常狭窄，由像煤渣一样的碎块组成，这三条环从内而外被命名为“亚当斯”“勒维烈”“加勒”，这主要是纪念三位发现者。据最新观测，有的环发生了显著的退化。但，这三条环是干什么用的？为什么会退化？还需要探测和研究。

      太阳系行星自转一周为一昼夜。自从2006年，冥王星被开除出局后，海王星成了距离太阳最遥远的行星。地球自转一圈是24小时，那海王星的一天呢？此前认为，海王星上的一天为16小时6分29秒，但最新精确测量结果显示，海王星自转一周需要15小时57分钟59秒，较此前测定结果少了约8分半钟。

     “哈勃”望远镜拍摄的照片显示，海王星南极上空有两个漩涡，20多年来的观测结果表明，这两个漩涡的旋转周期“特别稳定”。尽管原因尚不清楚，但它们的旋转周期很有可能精确表明了海王星的自转周期。

        海王星上的一天比地球上的一天要快，但它的季度却比地球慢很多。“海王星上也有春夏秋冬，但，每一季度都很长，相当于41个地球年。”北京天文馆的专家说，海王星距太阳28亿英里(约合45亿公里)，是地球与太阳间距离的30倍，虽然接受的热量很少，但也有一年四季。

       “与地球一样，海王星的旋转轴倾斜，南方和北方的夏季和冬季出现时间相反。几年前，海王星南方大部分地区被云层覆盖，北方则较为晴朗，云量极少。海王星上空的云量随着四季变化，冬季时，更多云层朝北方移动，夏季时，更多云层朝南方移动。”专家说，哈勃空间望远镜在1996年、1998年以及2002年拍摄的照片中，明显看到海王星南半球的云层不断扩大，这说明虽然日照很微弱，但长达41地球年的夏季日照日复一日的积累，也会产生很大的季节变化现象。

         海王星被认为是一颗类木行星，那么，它是否可以成为人类的第二个地球？它上面是否有居民呢？

         张旸说，其实，人们对海王星的了解还很少。人类对于这颗遥远的蓝色星球首次近距离考察是在1989年，当时美国宇航局的旅行者2号探测器从距离海王星北极仅有4950公里的空间飞过，在此过程中进行了大量观测和测量。经测定，它的直径为49000多公里，约是地球的3.9倍，比天王星略小。海王星的质量却比天王星大，是地球的17倍。

       会不会像《阿凡达》里演的一样，蓝色的海王星上也有一群蓝色皮肤的居民？张旸说，“海王星出现智慧生命的可能性不大。”因为，海王星的“脾气”太怪异。首先，这群居民得不怕冷。因为和太阳太远，海王星表面每单位面积受到太阳的热量，只有地球上的1/900，所以，表面温度非常低，在零下170℃左右。

        其次，还有随时刮来的神秘风暴。海王星有太阳系最强烈的风，时速高达2100公里，呼啸着沿纬度线呈带状在海王星表面奔流；而这些飓风还是不固定的，“旅行者2号”从海王星身边掠过的时候，发现它南半球有一个“大黑斑”，形态与木星的大红斑非常相似，有欧亚大陆那么大。这个“大黑斑”看上去很美，实际上是海王星上的飓风系统。

       不过这个大黑斑很短命，1994年11月，哈勃望远镜指向海王星时，并没有看这个大黑斑，而是在北半球看到了一场新的风暴。而这些神秘风暴是怎么引发的？至今还是个谜。

        尽管海王星并非肉眼可见，但是7月清晨，如果你使用望远镜还是可以一睹它的芳踪；还可以看到它的“大黑斑”。

        一直到8月份，这颗暗淡的蓝色星球将一直运行在黎明前的水瓶座。天文学家建议，最佳的观测时间是在半夜至清晨4点左右。由于其亮度非常接近肉眼可见，因此只需要最小型的望远镜甚至双筒镜就能看到海王星出现在星空中。