【你知道距離地球最遠的行星是哪一個嗎？這就是神秘的「冰巨星」海王星，為什麽說海王星是被「算出來」的？】
要是有一天你站到海王星上了，你就會瞅見，在地球上金貴得不行的鉆石，在這兒那可就屁都不是了，這兒啊，成天到晚地下「鉆石雨」呢。這到底是咋回事兒啊？
太陽系裏有8大行星呢，海王星是離太陽最遠的那個。有多遠呢？大概30個天文單位那麽遠。在這麽老遠的地方，海王星繞著太陽公轉一圈，得花165個地球年的時間。這就好比在海王星上待一年，就相當於在地球上過了165年呢。
海王星離地球大概有43到47億公裏遠呢，這是個啥概念啊？咱都知道，現在人類知道的最快的就是光速了。可就算從地球射出去一束光，這光也得花4小時10分鐘才能跑到海王星那兒。這麽老遠的距離啊，弄得人類一直都沒機會湊近了去探測這顆星球。一直到1977年呢，人類第一個能從海王星旁邊飛過去的探測器「旅行者二號」才被發射上天。從地球到海王星，「旅行者二號」吭哧吭哧飛了整整11年哪，直到1989年才總算到了海王星，還拍下了珍貴照片，這才把這顆星球神秘的面紗給揭開嘍。
海王星離得實在太遠嘍，不像火星、水星那樣，老早就被人們瞅見還記下來了。海王星可是頭一個先靠天體力學算出來，然後人們才用觀測器材瞅見的行星呢。人們瞅見天王星之後啊，就發現天王星跑的軌域和理論上的軌域不太一樣。1845年的時候呢，約翰·可夫·亞當斯和埃班·勤維葉尋思啊，天王星肯定是被一顆更遠的行星給影響了，所以軌域才和理論上有偏差，然後他倆就把這顆還沒被發現的行星軌域給預測出來了。
嘿，到了1846年的時候呢，柏林天文台的台長約翰·格弗裏恩·蓋爾啊，嘿，還真就在他們預先算好的地兒發現了一顆以前從沒瞅見過的行星，這顆行星就是海王星嘍。這麽說吧，海王星啊，那就是天文學家們靠著計算給弄出來的行星呢。再後來啊，人們就用羅馬神話裏的海神涅普頓（Neptune）來給這顆行星起名字，翻成中文呢，就叫海王星啦。
【如果說有一個地方無時無刻不在下鉆石雨，你願意去嗎？神奇的海王星上，為什麽會下鉆石雨呢？】
在太陽系那八大行星裏啊，有四顆是氣態行星呢，海王星就名列其中。地球是由巖石啊、泥土啥的組成的，海王星可不一樣，它是由氫、氦、甲烷之類的氣體湊一塊兒的。嘿，您瞧這事兒鬧的，海王星體積足足是地球的72倍呢，可這重量呢，也就地球的17.147倍。
鉆石這玩意兒啊，本質上不就是碳嘛。咋就成了鉆石呢？那是碳原子在高溫高壓的環境下，弄出了一種特殊的晶體結構。這麽說來啊，只要有高溫高壓的條件，再加上碳原子，就能搞出鉆石來。嘿，海王星上就正好有這樣的條件呢，為啥呢？因為海王星的大氣層裏有甲烷啊。
好幾十年前呢，科學家琢磨著人工合成鉆石的時候就瞅見這麽個事兒。要是溫度和壓力都足夠高啊，甲烷就會裂變成碳原子，這些碳原子再湊一塊兒就能變成鉆石啦。海王星表面那是冷得夠嗆，可它裏頭卻是高溫高壓的地兒，在這種環境下，甲烷變成鉆石的條件就齊活了。海王星這星球密度小，鉆石密度大，所以鉆石一形成就跟瘋了似的，以老快的速度朝著星球核心猛紮下去。等紮到星球裏頭，這兒的溫度和壓力又能讓鉆石昇華了，鉆石就變成氣態又回到星球表面了。這麽一來，海王星上成天到晚都有鉆石變來變去的，可不就跟天天下「鉆石雨」似的嘛。
【你知道什麽是重力彈弓嗎，為什麽航天器在探測遠地行星的時候都需要用到？為什麽1989年之後人類再也沒有探測海王星？】
要去探測天王星、海王星這種原地行星啊，航天器光用燃料電池可不夠，還得有一種特別的加速法子，就是「重力彈弓」。這玩意兒呢，是上世紀初蘇聯的科學家尤裏康德拉圖克琢磨出來的。咋回事兒呢？就是在往海王星去的路上，利用其他行星的重力場給太空探測器加速，就像甩東西似的把探測器甩向下一個目標，探測器就在行星之間蹦來蹦去的，這麽一來就能省燃料啦。
在探測海王星的時候啊，旅行者二號被太陽重力給拿捏住了，速度就一個勁兒地慢下來，慢到啥程度呢？都比不上掙脫太陽重力得有的那個16.7公裏/秒的第三宇宙速度了。這可咋整呢？嘿，它就打起了木星的主意，利用木星的重力彈弓效應，就像在木星那強大重力下狠狠地踩了一腳油門似的，一下子速度就超過了每秒37公裏，這可比第三宇宙速度高出去老遠了。
弄明白重力彈弓是咋回事兒之後，嘿，奇了怪了，打1989年起到現在，這都三十多年了，咋就再沒有一個探測器跑到海王星那兒搞研究去呢？
頭一個就是軌跡約束。海王星軌域特殊得很呢，想發射探測器就得趕上合適的視窗期，這視窗期可金貴了，12年才露一回臉。就算趕上這視窗期了，還得借處在合適位置的木星當重力彈弓，這樣才能把長距離星際飛行的成本給降下來，少花點錢啊。
還有個讓海王星30年都沒再被探測的原因得怪電池。要是像探測月球或者火星的探測器那樣用太陽能板，那可不行。為啥呢？海王星離太陽太遠啦，那地方陽光弱得可憐。而且啊，從地球到海王星，咋說也得十幾年呢。要是沒有核動力，航天器在離太陽這麽老遠的地方根本沒法工作。
美國航天局啊，雖然面前一堆挑戰，可還是弄出個重返海王星的「三叉戟計劃」呢，打算在2026年就發射第一顆探測器。嘿，中國航天局也不含糊，也把自己的海王星探測計劃給亮出來了。照這麽看啊，用不了多久，人類的航天器肯定又能跑到那顆神秘的海王星上去溜達溜達嘍。
