海卫一

约 46 至 45 亿年前，海卫一最初并非在海王星周围形成，而是在海王星轨道之外的柯伊伯带区域形成。它由冰质星子（水冰、氮冰、甲烷冰和岩石）吸积而成，与冥王星、阋神星等矮行星具有相似的组成和密度，属于太阳系早期形成的大型冰质天体。

约 45 亿年前，海卫一可能作为一个双天体系统（双星）接近海王星。在引力相互作用中，海卫一的伴星被弹射出去，损失的动能使海卫一被海王星俘获，进入一条逆行（与海王星自转方向相反）且高度偏心的轨道。这解释了为何海卫一是太阳系大型卫星中唯一具有逆行轨道的天体，也说明它并非与海王星一同形成。

约 44 亿年前，海卫一的轨道在潮汐作用下逐渐圆化，偏心率降至接近零，最终进入距海王星约 35.5 万公里的近圆逆行轨道。随着潮汐加热减弱，内部释放的氮气和甲烷在表面凝结为冰，部分氮冰蒸发形成了一层极其稀薄的氮气大气层（表面气压仅约 14 微巴，约为地球的 1/70000）。

海卫一表面温度仅约 -235°C（38 K），是太阳系最冷的天体之一。其表面覆盖着氮冰、甲烷冰和水冰，南极地区存在由氮冰和甲烷冰构成的季节性冰盖。由于海卫一公转周期约 165 年（跟随海王星），其极昼和极夜各持续约 82 年，阳光照射的变化驱动着冰盖的凝结、升华和大气成分的季节波动。

尽管潮汐加热已大幅减弱，海卫一至今仍存在冰火山活动。旅行者2号于 1989 年观测到多个活跃的氮气间歇泉——阳光加热地下氮冰层使其汽化，氮气携带着暗色尘埃颗粒从冰壳裂缝中喷出，形成高达约 8 公里的羽状喷流，并随风向沉积长达数百公里的暗色条纹。这是太阳系中最寒冷的活跃地质活动。

1846 年 10 月 10 日，英国天文学家威廉·拉塞尔在海王星被发现仅 17 天后，使用自制的 24 英寸反射望远镜发现了海王星最大的卫星——海卫一（Triton）。拉塞尔是一位富有的酿酒商和业余天文学家，他还独立发现了土卫七和天王星的两颗卫星。海卫一后来以希腊神话中海神波塞冬（即尼普顿）之子特里同命名。

1989 年 8 月 25 日，NASA 旅行者2号（Voyager 2）在飞掠海王星时以约 39800 公里的距离掠过海卫一，这是迄今为止人类唯一一次近距离探测这颗卫星。旅行者2号发现了海卫一活跃的氮气间歇泉、独特的哈密瓜地形、稀薄的氮气大气层、极冠冰盖以及约 -235°C 的极寒表面温度，彻底改变了人类对这颗遥远卫星的认知。

海卫一现为海王星最大卫星，直径约 2707 公里，是太阳系第七大卫星。表面主要由氮冰、水冰和岩石构成，平均密度约 2.06 g/cm³，表明岩石约占总质量的 2/3。它是太阳系唯一具有逆行轨道的大型卫星，表面温度仅约 -235°C，拥有稀薄氮气大气和活跃的氮气间歇泉。表面地质年龄年轻，撞击坑稀少，哈密瓜地形是其标志性特征。

由于海卫一沿逆行轨道运行，海王星的潮汐力正在持续将其向内拖拽，轨道以每 6 亿年约 15% 的速度衰减。预计约 36 亿年后，海卫一将进入海王星的洛希极限，被潮汐力撕碎，其残骸可能形成一个比土星环更壮观的环系统。在此之前，不断增强的潮汐加热可能再次引发剧烈的冰火山活动。