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九大行星:天王星

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天王星是太阳系中离太阳第七远行星,从直径来看,是太阳系中第三大行星。天王星的体积比海王星大,质量却比其小。

公转轨道: 距太阳2,870,990,000 千米 (19.218 天文单位)

行星直径: 51,118 千米(赤道)

质量: 8.683e25 千克

天王星是由威廉·赫歇耳通过望远镜系统地搜寻,在1781年3月13日发现的,它是现代发现的第一颗行星。事实上,它曾经被观测到许多次,只不过当时被误认为是另一颗恒星(早在1690年John Flamsteed便已观测到它的存在,但当时却把它编为34 Tauri)。赫歇耳把它命名为"the Georgium Sidus(天竺葵)"(乔治亚行星)来纪念他的资助者,那个对美国人而言臭名昭著的英国国王:乔治三世;其他人却称天王星为“赫歇耳”。由于其他行星的名字都取自希腊神话,因此为保持一致,由波德首先提出把它称为“乌拉诺斯(Uranus)”(天王星),但直到1850年才开始广泛使用。

只有一艘行星际探测器曾到过天王星,那是在1986年1月24日由旅行者2号完成的。

大多数的行星总是围绕着几乎与黄道面垂直的轴线自转,可天王星的轴线却几乎平行于黄道面。在旅行者2号探测的那段时间里,天王星的南极几乎是接受太阳直射的。这一奇特的事实表明天王星两极地区所得到来自太阳的能量比其赤道地区所得到的要高。然而天王星的赤道地区仍比两极地区热。这其中的原因还不为人知。

而且它不是以大于90度的转轴角进行正向转动,就是以倾角小于90度进行逆向转动。问题是你要在某个地方画一条分界线,因为比如对金星是否是真的逆向转动(不是倾角接近180度的正向转动)就有一些争议。

天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的,它仅含有15%的氢和一些氦(与大都由氢组成的木星和土星相比是较少的)。天王星和海王星在许多方面与木星和土星在去掉巨大液态金属氢外壳后的内核很相象。虽然天王星的内核不像木星和土星那样是由岩石组成的,但它们的物质分布却几乎是相同的。

天王星的大气层含有大约83%的氢,15%的氦和2%的甲烷。

如其他所有的气态行星一样,天王星也有带状的云围绕着它快速飘动。但是它们太微弱了,以至只能由旅行者2号经过加工的图片才可看出。最近由哈博望远镜的观察显示的条纹却更大更明显。据推测,这种差别主要是由于季节的作用而产生的(太阳直射到天王星的某个低纬地区可能造成明显的白天黑夜的作用)。

天王星显蓝色是其外层大气层中的甲烷吸收了红光的结果。那儿或许有像木星那样的彩带,但它们被覆盖着的甲烷层遮住了。

像其他所有气态行星一样,天王星有光环。它们像木星的光环一样暗,但又像土星的光环那样由相当大的直径达到10米的粒子和细小的尘土组成。天王星有11层已知的光环,但都非常暗淡;最亮的那个被称为Epsilon光环。天王星的光环是继土星的被发现后第一个被发现的,这一发现被认为是十分重要的,由此我们知道了光环是行星的一个普遍特征,而不是仅为土星所特有的。

旅行者2号发现了继已知的5颗大卫星后的10颗小卫星。看来在光环内还有一些更小的卫星。

谈到天王星转轴的问题,还值得一提的是它的磁场也十分奇特,它并不在此行星的中心,而倾斜了近60度。这可能是由于天王星内部的较深处的运动而造成的。

有时在晴朗的夜空,刚好可用肉眼看到模糊的天王星,但如果你知道它的位置,通过双筒望远镜就十分容易观察到了。通过一个小型的天文望远镜可以看到一个小圆盘状。迈克·哈卫的行星寻找图表显示了天王星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节,越来越好的图表将被如灿烂星河这样的天文程序来发现和完成。

天王星的卫星

天王星有15颗已命名的卫星,以及2颗已发现但暂未命名的卫星。

与太阳系中的其他天体不同,天王星的卫星并不是以古代神话中的人物而命名的,而是用莎士比亚和罗马教皇的作品中人物的名字。

它们自然分成两组:由旅行者2号发现的靠近天王星的很暗的10颗小卫星和5颗在外层的大卫星。

它们都有一个圆形轨道围绕着天王星的赤道(因此相对于赤道面有一个较大的角度)。

躺在轨道上运行——天王星

天王星是一颗远日行星,按照距离太阳由近及远的次序是第七颗。在西方,天王星被称为“乌剌诺斯”,他是第一位统治整个宇宙的天神。他与地母该亚结合,生下了后来的天神,是他费尽心机将混沌的宇宙规划得和谐有序。在中文中,人们就将这个星名译做“天王星”。

天王星是一个蓝绿色的圆球,它的表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道不平行的条纹,这大概是由于自转速度很快而导致的大气流动。 天王星的赤道半径约为25900公里,体积是地球的65倍。质量约为地球的14.63倍。 天王星的密度较小,平均密度每立方厘米1.24克。天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷。

天王星的公转轨道是一个椭圆,轨道半径长为29亿公里,它以平均每秒6.81公里的速度绕太阳公转,公转一周要84年,自转周期则短得多,仅为15.5小时。在太阳系中,所有的行星基本上都遵循自转轴与公转轨道面接近垂直的运动,只有天王星例外,它的自转轴几乎与公转轨道面平行,赤道面与公转轨道面的交角达97度55分,也就是说它差不多是“躺”着绕太阳运动的。于是有些人把天王星称做“一个颠倒的行星世界”。

天王星上的昼夜交替和四季变化也十分奇特和复杂,太阳轮流照射着北极、赤道、南极、赤道。因此,天王星上大部分地区的每一昼和每一夜,都要持续42年才能变换一次。太阳照到哪一极,哪一极就是夏季,太阳总不下落,没有黑夜;而背对着太阳的那一极,正处在漫长黑夜所笼罩的寒冷冬季之中。 只有在天王星赤道附近的南北纬8度之间,才有因为自转周期而引起的昼夜变化。

天王星和土星一样,也有美丽的光环,而且也是一个复杂的环系。它的光环由20条细环组成,每条环颜色各异,色彩斑斓,美丽异常。二十世纪70年代的这一发现,打破了土星是太阳系唯一具有光环的行星这一传统认识。天王星有15颗卫星,几乎都在接近天王星的赤道面上,绕天王星转动。

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