概述
海衛一僅有一艘宇宙飛船旅行者2號於1989年8月25日造訪過海衛一，我們所知的關於海衛一的一切幾乎都來源於這次短暫的訪問。
海衛一的公轉是逆向的。它是惟一一顆軌道逆行的大衛星，僅有的幾顆其他軌道逆行的衛星是木衛十二，木衛十一，木衛九和木衛九及土衛九，所有這些衛星的直徑都不及海衛一的十分之一。海衛一的結構表明它不可能是由原始的太陽系星系壓縮形成的；它一定形成於其他地方（或許在Kuiper帶——一個在冥王星外的星體帶），而後被海王星所俘獲（或許它被捲入與海王星另一顆現已粉碎的衛星的碰撞中）。這個俘獲說不僅能夠解釋海衛一的軌道和海衛二的不尋常軌道，還能理論上確定提供熔化並分化海衛一內部所需的能量。
由於海衛一的軌道是逆行的，這使得它與海王星間的引潮力作用把能量從海衛一轉移出去，這樣便減弱了它的軌道能量（同時使海王星的自轉加速）。在遙遠的將來的某一時刻，海衛一將不是分裂（也許形成光環），就是撞向海王星。
海衛一的軌道非常奇特，而且它和冥王星的地質組成非常類似，另外冥王星公轉軌道極度偏離正圓，穿越海王星公轉軌道都說明它們之間有某些歷史關連。然而這些現象到底意味著什麼，在當今純屬猜測。
海衛一的自轉軸也很奇怪，相對海王星的地軸（與公轉軌道面成30度角）傾斜157度。兩者相加為187度，使海衛一對太陽有個定向，這有點像天王星的兩極與赤道地區交替朝向太陽的情形。這大概造成了一個極點的基本氣候變化，然後另一個極點會移到太陽光線中，在旅行者2號造訪海衛一期間，它的南極正面對著太陽。
海衛一的密度（2.0）比土星的冰質衛星（例如土衛五）稍微大些。海衛一大概僅含有25%的冰，其餘部份都是岩石質地。
旅行者號探測出海衛一有大氣層，儘管十分稀薄（大約0.01毫巴）。它主要由氮氣和少量甲烷組成，稀薄的煙霧向上延伸5～10千米。
海衛一表面的溫度僅有34.5開（-235攝氏度，-391華氏度），和冥王星一樣低。這部份是由於它有較高的反照率（0.7~0.8）。這意味著太陽微弱的光線中很少一部份被吸收。在這個溫度下甲烷，氮氣和二氧化碳都凝固成固體。
在海衛一表面很少有可見的隕石坑，它的地表相對而言比較年輕。幾乎整個南半球被一頂“冰帽”所覆蓋，這頂“冰帽”是凝固了的氮氣和甲烷。
在海衛一地表到處是大片的隆起或谷地形成的複雜格局。這些大多是冰凍/融化的循環過程的結果。
這片奇異有趣世界中最有意思（而且完全無法想像）的特色莫過於冰火山。這些冰火山的噴發物大多是從地表下湧出的液態的氮氣，灰塵或甲烷的混合物。一張旅行者號發回的圖片顯示出一團真實的熱柱高達8千米，並向四周延伸成140千米的“下降氣流”。
海衛一，木衛一和金星是太陽系中除地球之外僅有的已知在現階段有火山活動的天體（僅管火星明顯地在過去曾有過火山活動）。同時十分奇趣的是太陽系內外層的火山運動不盡相同：地球和金星（及火星）的火山爆發物是岩漿，它們是由內部的熱源所引起的；木衛一的噴發物大多是磺黃或其混合物，由同木星之間的引潮力所引起；海衛一的火山噴發物是十分易揮發的混合物如氮氣或甲烷。是來自太陽季節性的熱量所引起的。
美國天文學家2006年5月10日報告說，海衛一很可能原先是圍繞太陽鏇轉的一個雙星系統的一部分，遇到海王星後被其俘獲。這一觀點發表在新一期《自然》雜誌上。加州大學聖克魯斯分校的艾格諾和馬里蘭大學的漢密爾頓認為，海衛一原先所屬的雙星系統，類似於冥王星與其衛星冥衛一的關係，即雙方質量相差不太大，無所謂誰圍繞誰鏇轉，實際上是雙星圍繞它們的公共質心鏇轉，而這個公共質心又圍繞太陽鏇轉。
但是，當這個雙星系統與海王星近距離相遇時，海王星的引力便破壞了雙星體系，其中的一個星體被海王星俘獲。由於雙星系統的殘餘影響和海王星的引力共同作用，海衛一的軌道鏇轉方向就變成和海王星自轉方向相反。研究人員指出，近年來天文學家在太陽系中發現了多個雙星系統，特別是在太陽系外圍盛產小行星的柯伊伯帶有11％的小行星構成雙星系統，地球附近的小行星也有16％屬於雙星系統，小行星雙星系統遇到海王星這樣的大質量行星的機率相當大。
此前曾有天文學家猜測，海衛一的奇特運行軌道可能是它和海王星的其他衛星碰撞所致。但艾格諾等人指出，這種碰撞既要大到足以改變海衛一的軌道，又不能太大以致海衛一被撞毀，其發生機率很小。
詳細資訊
基本數據
海衛一發現日：1846年10月10日
軌道特性
長軸：354,800km
偏心率：0.0000
軌道周期：-5.877日
(逆行)
傾角：130.267°（相對於黃道）
157.340°（相對於海王星赤道）
130.063°（相對於海王星軌道）
含有空氣：氮氣：99%其他氣體為0.01%
發現過程
旅行者2號1989年08月24日攝於距離海衛一53萬千米處海衛一是環繞海王星運行的一顆衛星。它是海王星的衛星中最大的一顆。它是太陽系中最冷的天體之一，具有複雜的地質歷史和一個相對來說比較年輕的表面。1846年10月10日威廉·拉塞爾（WilliamLassell）發現了海衛一（這是海王星被發現後第17天）。拉塞爾以為他還發現了海王星的一個環。雖然後來發現海王星的確有一個環，但是拉塞爾的發現還是值得懷疑，因為實際上海王星的環太暗了，不可能被拉塞爾用他的儀器發現。命名過程
海衛一在國際上的名字是Triton，它是以希臘海神崔頓命名的。這個名字是1880年卡爾米·弗拉馬利昂提出的發現者拉塞爾本人似乎想不出應該怎樣給這顆衛星命名但是他給他後來的發現土衛七和天衛一、天衛二命名了繼弗拉馬利昂後還有一些人建議使用這個名字，但出於各種原因這個名字一直沒有成為正式的名字直到1939年的書里還標記有“不常用的名字”。當時一般將海衛一稱為“海王星的衛星”，
直到海衛二被發現後特里同才於1949年被定為正式名稱。物理特性
海衛一的平均密度為2.05g/cm^3;，在地質上估計含有25%固態冰，以及其他岩石物質。它擁有一層稀薄大氣，其主要成份是氮，以及含有少量甲烷，整體大氣壓約為0.01毫巴。它的表面溫度低於40K，但是至少為35.6K。這個最低溫度的原因在於在這個溫度下固體氮的相態發生變化，從六角形的晶體相態變為立方體的晶體相態估計的最高溫度的來源在於通過測量氮在海衛一大氣中的蒸汽壓，在這個蒸汽壓下固態與氣態平衡的溫度低於40K。這說明海衛一的表面溫度甚至低於冥王星的表面溫度（44K）。雖然如此海衛一地質活躍，其表面非常年輕很少有撞擊坑。旅行者2號觀測到了多個冰火山或正在噴發的液氮、灰塵或甲烷混合物噴泉，這些噴泉可以達到8千米的高度。不象木衛一表面的火山，海衛一表面的火山活動可能不是潮汐作用造成的而是季節性的太陽照射所造成的。海衛一表面還有非常錯綜複雜的山脊和峽谷地形，它們可能是通過不斷地融化和凍結所形成的。海衛一的表面面積為2300萬平方公里,這相當於與地球表面面積的4.5%或者地球大陸面積的15.5%。
軌道
在所有太陽系的大衛星中海衛一的軌道特別，它有一個逆行軌道（軌道公轉方向與行星的自傳方向相反）。雖然木星和土星的一些外部小衛星以及天王星最外部的三顆衛星也有逆行軌道，但是這些衛星中最大的土衛九的直徑只有海衛一的8%，其質量只有海衛一的0.03%。逆行的衛星不可能與其行星同時在太陽星雲中產生，它們是被行星捕獲的。海衛一可能是被海王星捕獲的柯伊伯帶天體。這個理論可以解釋一系列海王星衛星系統不尋常的地方。比如為什麼海王星最外部的海衛二的偏心率特別高，以及為什麼相比於其它類木行星來說海王星的衛星特別少（在海衛一被捕獲的過程中有許多小衛星可能被甩出了海王星系統），以及為什麼海衛一內部明顯分層（其軌道本一開始的偏心率非常大，所造成的潮汐作用產生的熱量使得其內部很長時間裡液態）。海衛一的大小和組成類似冥王星，冥王星的偏心率使它的軌道與海王星交叉提供了很強的線索說明海衛一本來可能是一顆類似冥王星的天體。由於海衛一的軌道本來就離海王星非常近了，加上它的逆行軌道，它繼續受抄襲作用的影響。估計在14到36億內它會達到洛希極限。之後它可能與海王星大氣層相撞，或者分裂造成一個環。
同樣由於海衛一離海王星非常近，加上它自己的體積比較大，其抄襲作用使得它的軌道幾乎完全是一個完美的圓。其偏心率小於0.0000001。
物理特性
海衛一的平均密度為2.05g/cm³；，在地質上估計含有25%固態冰，以及其他岩石物質。它擁有一層稀薄大氣，其主要成份是氮，以及含有少量甲烷，整體大氣壓約為0.01毫巴。它的表面溫度低於40K，但是至少為35.6K。這個最低溫度的原因在於在這個溫度下固體氮的相態發生變化，從六角形的晶體相態變為立方體的晶體相態。估計的最高溫度的來源在於通過測量氮在海衛一大氣中的蒸汽壓，在這個蒸汽壓下固態與氣態平衡的溫度低於40K。這說明海衛一的表面溫度甚至低於冥王星的表面溫度（44K）。雖然如此海衛一地質活躍，其表面非常年輕，很少有撞擊坑。旅行者2號觀測到了多個冰火山或正在噴發的液氮、灰塵或甲烷混合物噴泉，這些噴泉可以達到8千米的高度。不象木衛一表面的火山，海衛一表面的火山活動可能不是潮汐作用造成的，而是季節性的太陽照射所造成的。海衛一表面還有非常錯綜複雜的山脊和峽谷地形，它們可能是通過不斷地融化和凍結所形成的。海衛一的表面面積為2300萬平方公里,這相當於與地球表面面積的4.5%或者地球大陸面積的15.5%。季節
海衛一的軌道與海王星的自轉軸之間的傾角達157°，與海王星的軌道之間的傾角達130°。因此它的極幾乎可以直對太陽。隨著海王星環繞太陽的公轉，每82年海衛一的一個極正對太陽，這導致了海衛一表面極端的季節變化。其季節變化的大周期每700年重複一次，下一次海衛一的盛夏將於2007年到達。從海衛一被發現以來它的南極對向太陽。旅行者2號飛躍海王星時發現它的南半球被一層凍結的氮和甲烷覆蓋。這些甲烷可能正在慢慢蒸發。
這個蒸發和凍結的過程對海衛一的大氣有影響。近年來通過掩星的觀測證明從1989年到1998年海衛一的氣壓加倍。大多數模型語言這個氣壓的增高是由於極部的易揮發氣體蒸發導致的，但也有些模型認為這些蒸發了的氣體會在赤道附近重新凍結起來，因此海衛一氣壓增高的原因還沒有定論。
地質
海衛一是一個地質活躍的衛星，其表面年輕複雜海衛一的大小、密度和化學組成與冥王星差不多，由於冥王星的軌道與海王星相交，因此海衛一可能曾經是一顆類似冥王星的行星，被海王星捕獲。因此海衛一與海王星可能不是在太陽系的同一地區形成的。它可能是在太陽系的外部形成的。雖然如此海衛一與太陽系的其它凍結衛星也有區別。海衛一的地形類似天衛一、土衛二、木衛一、木衛二和木衛三，它還類似火星的極地。
通過分析海衛一對旅行者2號軌道的影響可以確定海衛一有一層凍的地殼，下面有一個很大的核（可能含有金屬）。這個核的質量占整個衛星質量的2/3，這樣一來海衛一的核是繼木衛一和木衛二後太陽系裡第三大的。海衛一的平均密度為2.05g/cm³，它的25%是冰。
海衛一的表面主要由凍結的氮組成，但它也含乾冰（二氧化碳）、水冰、一氧化碳冰和甲烷。估計其表面還含有大量氨。海衛一的表面非常亮。60-95%的入射陽光被反射（相比而言月球只反射11%的入射陽光）。
表面形態
Triton（海衛一）的表面千瘡百孔海衛一的南極地區被凍結的氮和甲烷覆蓋，偶爾有撞擊坑和噴泉。這個地區的反光率非常高，它吸收的太陽能非常小。由於旅行者飛過時海衛一的北極地區已經在夜區里了，因此那裡的情況不明，但估計那裡也有一個極冠。
海衛一表面的撞擊坑很少，說明其表面活動劇烈海衛一的赤道地區由長的、平行的、從內部延伸出來的山脊組成，這些山脊與山谷交錯。這個地形被稱為溝。這些溝的東部是高原。
南半球的平原周圍有黑色的斑點，這些斑點似乎是冰升華後的遺留物，但是其組成和來源不明。
海衛一表面大多數的坑是冰滑動或者倒塌導致的，而不象其它衛星上的撞擊坑。旅行者發現的最大的撞擊坑直徑500千米，它一再被滑動的和倒塌的冰覆蓋。
“哈密瓜皮地形”
“哈密瓜皮地形”是太陽系裡最奇怪的一個地形之一。它的名稱來自於它看上去象哈密瓜的瓜皮。其成因不明，但有可能它是由於固氮的一再升華和凝結、倒塌、冰火山的一再掩蓋造成的。雖然這裡只有少數撞擊坑，但一般認為這裡是海衛一表面上最老的地形。北半球有可能大部分被這樣的地形覆蓋。至今為止這個地形只有在海衛一上被發現。在這個地形上還有直徑30至50千米的窪地。這些窪地可能不是撞擊坑，因為它們的形狀非常規則，弧度平滑。它們可能是由於粘的凍的爆發造成的。
海衛一上的冰火山是以非洲神話里的精靈命名的。海衛一是太陽系內少數有火山活動的天體。
觀察和探索歷史
1820年威廉·拉塞爾開始自己磨製望遠鏡鏡面，1846年9月23日他使用自己磨製的望遠鏡發現了海王星。約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾獲悉後給拉塞爾寫信，讓他注意一下海王星是否有衛星。拉塞爾在他開始尋找衛星後的第八天（他發現海王星後的第17天），於10月10日發現了海衛一。他還稱發現了海王星的環。雖然後來證明海王星的確有環，但是它的環太暗了，不可能被拉塞爾的望遠鏡發現。拉塞爾觀察到的可能是幻覺。海衛一被發現100多年後天文學家才開始發現其細節。他們發現海衛一的公轉方向與海王星的自轉方向相反，而且其傾角非常大。
在旅行者飛越海王星前曾有人懷疑海王星有液氮的海洋和氮/甲烷組成的大氣，這個大氣層可能達地球大氣層密度的1/3。但這些估計後來被證明是完全錯誤的。
第一個試圖測量海衛一直徑的是傑拉德·柯伊伯，他1954年的測量數據為3800千米。此後不同測量獲得的數據從2500千米到6000千米不等。
但是一直到20世紀末旅行者飛越海王星時人類對海衛一才更加細緻地有所了解。在最早的旅行者照片上海衛一呈粉紅-黃色。1989年8月25日旅行者抵達海王星時它的數據允許科學家正確地估算海衛一的直徑。雖然海衛一會影響旅行者的軌道但人們還是決定讓旅行者飛越海衛一。
1990年代天文學家利用掩星繼續觀察海衛一，他們發現海衛一的大氣比旅行者飛越時加厚了。
美國國家航空航天局計畫在2016年到2018年之間發射一顆飛往海王星和海衛一的探測器，它將於2035年到達海王星。它可能攜帶兩個可以在海衛一上著陸的探測器來研究海衛一的大氣層和研究其噴泉的地質化學。
生命的可能性
象土衛六一樣海衛一的大氣由氮和甲烷組成。氮氣也是地球大氣層的主要成分。在地球上甲烷主要是通過生物活動產生的。但象土衛六一樣海衛一非常冷，因此其表面的甲烷不太可能是生命的跡象。此外海衛一的大氣非常稀薄，因此不可能支持任何我們今天已知的生命。從另一方面來看海衛一的地質活動和可能的內部熱量有可能使得它內部有一個液態的水層。氨等抗凍劑的存在提高液態水的可能性。在這樣的一個地下海洋中有可能可以有原始的生命存在。
