天王星和海王星(天王星和海王星哪个冷)

为什么海王星比天王星更蓝

海王星的大气是由85%的氢、13%的氦、2%的甲烷组成，但这100%中并不是很精确，除了这几种主要元素，还有微量氨等元素。

但天王星大气中甲烷的含量占2.3%，比海王星氦多那么一点点，海王星的蓝色为什么比天王星更鲜艳更深蓝呢？科学界认为这里面还有其他的原因，也就是海王星大气中还可能有其他未知成分，才导致了这种现象。

在太阳系，不同的星球发出不同的光，是由于星球大气和物质的组成不同，对光线的吸收和折射散射也不一样，就呈现出不同的光芒。

我们地球之所以呈现出蔚蓝色，因为地球上有70%的地方被海洋覆盖，海洋的海水随着加深把其他波长较长的颜色光吸收掉了，把青蓝紫色就更多的留了下来，并通过折射散射反射出来。

人的眼睛接受到的光根据海水深浅不同，就会看到深蓝和浅蓝，甚至还有绿色。

火星因为大气稀薄，火星上土壤红色，重力微小，常常有席卷全球的尘暴把橙红色的氧化物卷上高空遮天蔽日，因此它常常呈现出红红的脸庞；

金星大气中浓密的二氧化碳吸收了阳光中的蓝色部分，反射出橙色的光芒，看起来就金黄；

木星和土星大气中富含氢和氦，且风暴迅猛，就呈现出土黄色，木星上还有风暴形成的大红斑和条纹，所以看起来像木纹；

土星则更像土壤，名字十分形象；水星靠太阳虽然很近，但其岩石对阳光反射率底，所以看起来比较暗。

至于海王星为啥比天王星更蓝，虽然科学家们猜测其大气中还可能有未知成分导致这种现象，甚至还有其他原因，但毕竟还是一个迷。

迄今为止，海王星还只有NASA派出的旅行者二号探测器于1989年过路顺带光顾过，因此对其真实状态知道得还不多。NASA已经启动天王星、海王星专门探测计划。随着更多的探测器前往探秘，海王星比天王星更蓝的真相终究会被揭开。

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天王星和海王星有什么不同？

为什么天王星和海王星是不同的？

这两个处于太阳系最外层的巨型行星有着相似的质量但他们也同样有着显著的差异。苏黎世大学NCCR PlanetS的研究者们发现了这个长期未知的谜的解释：两个不同的巨行星撞击可能带来完全不同的影响。

图解：NASA/JPL旅行者2号拍摄：左图天王星右图海王星

天王星和海王星是太阳系最外侧的两颗行星。 它们的大小，可能的元素组成以及与太阳之间的远距离，都使得它们十分相似，并且明显不同于类地行星以及巨大的气体行星木星和土星。 “不过，这两个行星之间也存在明显的差异，等待人类找到原因。”Christian Reinhardt说。他和Alice Chau，Joachim Stadel以及Ravit Helled都是苏黎世大学计算研究所工作的PlanetS小组成员，一起研究天王星和海王星。 “例如，天王星及其主要卫星在太阳系平面的倾斜角约97度，并且天王星围绕太阳逆向旋转。” Joachim Stadel解释说。

另外，天王星和海王星的卫星系统也不同。 天王星的主要卫星都处于同一平面的规则轨道上，并且倾斜角与天王星一致，这表明它们类似于地球和月球，从一个碟状天体形成。 相反，海王星最大的卫星海卫一的轨道平面与海王星及其其它行星相较非常倾斜，因此很可能是被行星捕获的外界天体。 最后，它们的热通量和内部结构也可能有很大不同。

相似的形成方式–不同的碰撞

“通常假设这两个行星的形成方式十分相似，” Alice Chau解释道。 这很容易解释它们极其相似的质量、公转轨道与太阳的平均距离以及可能成分。 但是他们的差异从何而来？ 由于撞击在行星系统的形成和早期演化中很普遍，人们设想是一次巨大的撞击导致了这两颗天体分开并各自演化。但是先前的工作要么只调查天王星曾发生的撞击，要么由于碰撞模型计算的极简化而受到限制。

天王星和海王星的形成：来源：Reinhardt & Helled, ICS，苏黎世大学

苏黎世大学科研团队首次用高分辨率计算机模拟两颗行星间不同程度不同形式的碰撞。从非常类似于的撞击前的天王星和海王星开始，他们表明一个相当于1~3个地球质量的物体在这两个行星上的撞击可以解释这种二分法。对于天王星，边缘的轻擦碰撞会使行星倾斜但不会影响其内部结构。

而另一方面，对海王星实行正面撞击会严重影响其内部结构但不会形成磁盘，因此与大型卫星在正常轨道上的运行缺陷相一致。这种会重新混合内部深层结构的碰撞据观测是由更强烈的海王星热流所支持的。“我们清晰地认识到，最初与天王星和海王星相似的形成方式会导致我们观测到的神奇的外行星的属性中的二分法的发生”，Ravit Helled总结到，未来NASA和ESA对这两个星球的研究任务会提供新的更为关键类似情况下的线索，提高我们对太阳系的了解程度，并且让我们更好地理解在这个规模内的外行星。

相关知识

天王星（来自古希腊神话中天空之神乌拉诺斯的拉丁文名字Ūranus）是太阳系的第七颗行星。它是太阳系中半径第三大行星、质量第四大行星。天王星的成分与海王星相似，两者的化学成分都与天然气巨行星木星和土星不同。因此，科学家经常将天王星和海王星归为“冰巨行星”，以区别于天然气巨行星。天王星的大气主要成分是氢和氦，与木星和土星类似，但它含有更多的“冰”，由水，氨和甲烷组成，以及其他可探测的碳氢化合物。它是太阳系中大气最冷的行星，最低温度只有49 K（-224°C; -371°F），并且具有复杂的云层结构，其中水处在最低的云层里，最高的云层由甲烷组成。天王星的内部主要由冰和岩石组成。

海王星是太阳系八大行星中距太阳最远的行星。在太阳系中，它是直径第四大、质量第三大巨型行星。海王星的质量约是地球的17倍，比其近乎双生的天王星还要大。海王星的体积虽比天王星小，但由于海王星密度较大，其的质量更大，也因此会引起更大的重力压缩。海王星绕太阳公转一次为164.8年，平均距离为30.1 au（45亿公里; 28亿英里）。它以罗马海神命名，天文学符号为♆，即海神的三叉戟。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.Barbara Vonarburg-hakunamatata，栗子味，年若彷徨

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一颗“超重行星”被发现，体积是天王星70%，质量却堪比5颗天王星

在宇宙中，行星的数量要远超恒星的数量，比如仅在太阳系中就有八大行星，矮行星、小行星乃至卫星的数量则不计其数。如果以有没有岩质表面来看，行星又可以分为岩质行星和气态行星两类。

在太阳系八大行星中，岩质行星和气态行星各有4颗，水星、金星、地球、火星是岩质行星，而木星、土星、天王星和海王星都是气态行星。

通常，岩质行星的密度都是要超过气态行星的，但是气态行星的质量和体积又会大于岩质行星，因为气态行星需要足够大的引力作用将气体压成液体，使得星球没有岩质表面才能称之为气态行星。

比如木星，它的大气层厚达3000公里以上，其底部的巨大压力可以将氢气变成液态氢状态，所以是没有岩质表面的。

但是木星的密度只有每立方厘米1.326克，远小于地球每立方厘米5.5克的密度，前者是太阳系中最大的气态行星，后者是太阳系中最大的岩质行星。一般情况下岩质行星质量越大密度越高。

不过，岩质行星和气态行星之间也是有质量分界线的，一般认为这个分界线在地球质量的3~7倍之间，也就是说一颗行星的质量大于地球的3倍就有可能会成为气态行星，如果大于地球质量的7倍，则必然成为气态行星。

但是天文观测发现有些行星的情况就很特殊，比如有的行星的质量超过了地球的10倍，但仍然是岩质行星。

最近天文学家们就发现了一颗让人惊讶的行星，其密度几乎是地球的两倍，每立方厘米高达9.7克，然而其质量竟然是地球的73.2倍，虽然还不清楚它到底是不是气态行星，但是它如此巨大的质量和密度，使得天文学家也惊讶不已！

这颗“超重行星”位于538光年外，编号为TOI-1853 b，围绕主恒星TOI-1853运行，后者是一颗比太阳略小的橙矮星，质量和直径约为太阳的80%，前者与后者的距离非常近，围绕后者运行一周只需要1.24个地球日，接近30个小时，恒星的强烈辐射也使得行星的表面温度高达1200℃，有天文学家推测认为TOI-1853 b星体可能大部分是岩石，但外层被一小层氢和氦包围，大气层质量大约只占地球质量的1%。

这颗新发现的行星的体积大约是地球的40多倍，比海王星略小（地球体积58倍），但是质量却是地球的73倍，而海王星的质量大约只有地球的17倍，所以这颗行星虽然还没有海王星大，但是它的密度却是海王星（密度为每立方厘米1.64克）的6倍多，接近地球密度的两倍，比铁的密度（每立方厘米7.85克）还大。

TOI-1853 b行星，虽然体积还不如海王星大，但是质量却相当于4.3颗海王星；如果和天王星相比，那就更夸张了，因为天王星密度更小，每立方厘米只有1.27克，虽然体积是地球的65倍，但质量只有地球的14倍，那么比较起来TOI-1853 b行星虽然体积只有天王星的70%左右，而质量却相当于5.2颗天王星。

再和土星相比较，土星的密度在八大行星中最低，每立方厘米只有0.687克，仅相当于水的密度的2/3多一点，但土星的体积却相当于地球的745倍，质量却只有地球的95倍，那么TOI-1853 b行星的质量相当于土星的77%，两者基本上是一个级别，但它的体积却只有土星的6%左右。

所以，TOI-1853 b行星让天文学家们也十分惊讶，之前从未看到过密度如此之高的大型行星。天文学家们对这颗行星的形成也进行了推测，分析认为这颗行星很可能是此前一颗更大型的行星遭遇了与另一颗行星的超级大碰撞后形成的，巨大的撞击使两者外围的气体和较轻的物质丢失掉了，其中一颗的内核部分形成了如今的TOI-1853 b行星。

这是因为行星的内核密度通常都非常高，比如地球的地核部分的密度被认为每立方厘米高达10~15克甚至更高，就是因为以重金属为主的物质在高温高压积被压缩而产生的。发现者对于这个行星的研究成果已经发表在8月30日的《自然》杂志上。

不过笔者认为还有另一种可能，就是恒星上的超级风暴将行星外层的大气给吹走了，我们都知道，太阳会产生太阳风，其时速高达每秒500~1200公里，这速度是炮弹出膛速度的数百上千倍，如果太阳风足够强烈，是可以将行星上的大气层一扫而空的。

比如太阳系的水星上就没有大气，主要原因就是太阳风的吹拂作用太强了。

而TOI-1853 b行星距离其主序星TOI-1853恒星要比水星到太阳的距离（平均距离约5,800万公里）近得多，大约在300万~600万公里之间，如此之近的距离上，如果恒星TOI-1853喷发几次非常狂暴的恒星风暴，也是有可能将TOI-1853 b上面的大气层给吹跑的，这或许是后者密度非常大的另一种很有可能的原因。