天王星是太阳系的第七颗行星,也是其中第三大行星,有着寒冷多风的特点。这颗冰巨星周围有13个微弱的星环以及27颗小的卫星围绕,它们的运行轨道与天王星轨道形成近90度的夹角。这种独特的倾斜现象使天王星看上去像是在一边旋转,像一个滚动的球一样绕着太阳旋转。
旅行者2号于1986年拍摄的天王星
天王星是天文学家威廉•赫歇尔(William Herschel)于1781年使用望远镜发现的第一颗行星,但是赫歇尔最初认为天王星可能是彗星或是恒星。两年后,人们普遍认为这颗天体是一颗新行星,天文学家约翰•埃勒特•博德(Johann Elert Bode)的观测在这个结论的达成中起到了部分作用。
威廉·赫歇尔,天王星的发现者。
威廉•赫歇尔试图以乔治三世国王的名字命名他的发现,但没有成功。相反,约翰•博德(Johann Bode)的建议被采纳,行星最终以希腊天空之神乌拉诺斯为名。
大小和远近天王星的半径为15759.2英里(25362公里),比地球宽4倍。如果将地球的大小比作五分镍币,那么天王星就和垒球一样大。
天王星离太阳的平均距离为29亿公里,换算过来是19.8个天文单位。一个天文单位(简称AU)的长度是太阳到地球的距离。我们可以从这个距离得出,太阳光需要2小时40分钟到达天王星。
天王星与地球的大小比较。
轨道和旋转天王星上的一天大约17小时(天王星自转一周所需时间)。天王星绕太阳运行一圈(一个天王星年)大约需要84个地球年(30687个地球日)。
天王星是唯一一个赤道与轨道几乎成直角的行星,其倾斜度为97.77度,这可能是由于很久以前它与地球大小的天体相碰撞。这种独特的倾斜现象导致了太阳系最极端的季节分布。在每一个天王星年的近四分之一时间里,太阳直接照射在各个极点上,使行星的另一半陷入长达21年的黑暗冬季。
天王星也是仅有的两颗与大多行星旋转方向相反的行星之一(另一颗是金星),它由东向西旋转。
形成过程约45亿年前,太阳系的其余部分形成时,天王星随之成形。引力把旋涡状的气体和尘埃拉进来,形成了这颗冰巨星。参照它的邻居海王星,天王星很可能在离太阳更近的地方形成,并在约40亿年前移到了太阳系的外部,成为太阳的第七颗行星。
孩子们喜爱的天王星天王星是由在一个小的坚硬中心及上面的水、甲烷和液态氨构成的。与木星和土星一样,它的大气层也是由氢和氦组成,但它还拥有甲烷的成分,使天王星呈蓝色。
天王星也有微弱的行星环。内环又窄又暗,外环颜色鲜艳,因此外环更容易看见。
天王星的旋转方向与大多其他行星相反。与其他行星不同的是,天王星侧着旋转。
结构天王星是太阳系外部的两个冰巨星之一(另一个是海王星)。行星的主要部分(超过80%)是由一种“冰”物质组成的热密度流体——水、甲烷和氨——在一个小的坚硬中心上构成,中心附近温度高达9000华氏度(4982摄氏度)。
天王星的直径稍大于邻居海王星,但其质量较小。天王星是密度第二小的行星,密度最小的是土星。
天王星的蓝绿色彩来自于其大气中的甲烷气体。太阳光穿过其大气层,被天王星高处的的云层反射回来。甲烷吸收其中的红光,使其呈蓝绿色。
表层作为一颗冰巨星,天王星没有真正的表面。这颗行星主要部分为涡动的的流体。所以在天王星上,宇宙飞船无处降落,但也无法毫发无损地穿越其大气层——高温高压的环境会摧毁金属航天器。
大气层天王星的大气中主要含有氢氦两种元素,同时含有少量甲烷和微量的水和氨,其中的甲烷使天王星呈现出标志性的蓝色。
旅行者2号在1986年的飞掠中只看到了一些离散的气团、一个大黑斑和一个小黑斑,然而近期观测表明,天王星在接近春分时出现了动态云,包括其快速变化的明亮特征。
天王星的行星大气层最低温为49开尔文(-224.2摄氏度),以至于其某些地方的温度甚至比海王星还低。
天王星上,风速可达每小时560英里(每小时900公里)。赤道的风是逆行的,与行星自转方向相反。但靠近两极时,风向转向为前进方向,与天王星的旋转方向一致。
存在生命的潜力根据目前的研究,天王星的环境是不利于生命生存的。这里的温度、压力和物质环境很可能是极端且易变的,不利于生物生存。
卫星天王星有27个已知卫星。大多数环绕其他行星运行的卫星都得名于希腊或罗马神话,但天王星的卫星是以威廉•莎士比亚和亚历山大•波普的作品中的人物命名的,这是天王星的独特之处。
天王星所有的内层卫星都呈半液态冰半岩石状态,而外层卫星的组成成分仍然未知,但它们很可能是海王星俘获的小行星。
哈勃空间望远镜的天王星影像,可以看见云带、环和一些卫星。
星环天王星有两组星环。九个内环主要由窄的、深灰色的环组成。有两个外环:最里面的环是红色的,像太阳系其他地方那样的布满尘土;而外环则是蓝色的,类似于土星的E环。
由内向外依次看,这些环叫做ζ(zeta)、6、5、4、α(alpha)、β(beta)、η(eta)、γ(gamma)、δ(delta)、λ(lambda)、ε(epsilon)、ν(nu)和μ(mu)。其中一些较大的圆环则被细细的尘埃带环绕。
天王星环系统。
磁力层天王星有一个独特且不规则的磁力层。磁场方向通常与行星的旋转方向一致,但天王星的磁场是倾斜的,磁轴与行星旋转轴倾斜角度近60度,与行星中心的偏移距离为行星半径的三分之一。
由于磁场倾斜,天王星上的极光与常规的两极(如在地球、木星和土星上的极光)不太一致。
在天王星背后,与太阳相对的磁力层尾部在太空中延伸了数百万英里。天王星侧向旋转的特征把它的磁力线扭曲成了长螺旋状。
旅行者2号在1986年观察到的天王星磁场。
简明介绍一天:17小时14分
一年:84地球年
半径: 25362 公里
行星种类:冰巨星
卫星数目:27
相关知识天王星是从太阳系由内向外的第七颗行星,其体积在太阳系排名第三,质量排名第四。其英文名称Uranus来自古希腊神话的天空之神乌拉诺斯,是克洛诺斯的父亲,宙斯的祖父。与在古代就为人们所知的五颗行星相比,天王星的亮度也是肉眼可见的,但由于较为黯淡以及缓慢的绕行速度而未被古代的观测者认定为一颗行星。
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你知道太阳系里有一颗最懒的行星么?它就是天王星。
天王星
1.不一样的自转轨道
天王星有一个明显不同于太阳系其他行星的地方,就是它的自转轴和公转轨道的夹角大约是97.77°,几乎是躺倒在公转轨道平面上了,从他的运动轨迹来看,就像是躺着打滚一样。而其他行星的自转轴相对于太阳系的轨道平面都是朝上的。
这种独特的情况就使得天王星上的昼夜和季节与其他行星的大不相同。在天王星上,北半球处于夏季的时候,它的北极差不多正对着太阳,整个南半球完全处于黑暗和寒冷之中,相反,当北半球处于冬季时,南极差不多就正对着太阳。
天王星的公转示意图
天王星自转一周大约需要17小时14分钟,与太阳的平均距离大约30亿公里,就是每84个地球年环绕太阳公转一周,所以每一个极都会有被太阳持续照射42年的极昼,而在另外的42年则处于极夜。
除了这个特别之处,天王星还有一个非常奇怪的等离子体气泡,导致它的大气在悄悄流失;它的磁轴和自转轴又有着比较大的夹角,在八大行星中独树一帜。
天王星
天王星是太阳系由内向外的第七颗行星,也是一颗冰巨星。1781年,英国天文学家威廉·赫歇尔通过望远镜发现了这颗行星,这也是第一颗用望远镜发现的行星。天王星的英文名是乌拉诺斯(Uranus),希腊神话中的天空之神,翻译到我国,就统一称为天王星了。
天王星
2.主要组成物质和表面成分
天王星主要是由岩石和各种成分不同的水冰物质组成的,主要元素是氢、氦,天王星的标准模型结构包括三个层面,在中心是岩石的核,中间是冰的地幔,最外面是氢氦组成的外壳,核非常的小,只有0.55个地球质量,半径不到天王星的20%。
天王星组成成分
在历史上,只有旅行者2号飞掠过天王星,给它拍下了不少照片,根据旅行者2号的探测结果,科学家推测天王星上可能有一个深度达到10000公里,但温度却可以高达6650℃的液态海洋,海洋中不光有水,还有硅、镁、含氮分子、碳氢化合物等物质,与我们地球上的海洋不是一个概念,但也有观点认为天王星并不存在这种海洋。
液态海洋
再说到大气,在天王星的大气层中,含量占到第三位的是甲烷,甲烷大气吸收了大部分的红色光谱,所以天王星的表面才呈现出漂亮的天蓝色,但漂亮归漂亮,如果你能靠近天王星,还能闻到天王星附近的气味,可能你的心情就不怎么美好了,天王星的大气层中还包含大量硫化氢,而硫化氢就是让臭鸡蛋发“臭”的“元凶”。
3.行星环和卫星
天王星也是有行星环的,只不过没有土星这么壮观,天王星的环系统非常暗淡,由直径约十米的黑暗粒状物组成,里面也有13颗环卫星,不过它们都非常小,但也有一些有趣的现象,科学家发现,环卫星里的天卫二十六位移天王星的一个弥散的尘埃环中,它和这个尘埃环之间还有物质的交换,天卫三河天卫四也有可能从不规则的卫星中掠取物质。
天王星的行星环
目前,人类一共在天王星的周围发现了27颗卫星,他们都用莎士比亚戏剧中的人物来起名字,其中有5颗“大卫星”比较值得关注,但这个大也是相对而言,其中最大的天卫三的直径还不到月球的一半呢。
据推测,这些卫星很可能是由岩石和水冰组成,在厚厚的冰层下还有流动的液态水海洋,海洋存在的意义不用多说了,每一个关注地外生命的人几乎都能对这个词语产生条件发射了。
天王星卫星
5.探索计划
这些数据和结论其实都来自34年前的旅行者2号,以及大量的望远镜观测,但即使望远镜的分辨率再高,也比不过近距离的探测,只有通过近距离的观测和对地表的拍摄,我们才能通过地质特征、陨石坑这些信息,去发现天王星的更多秘密。
旅行者2号
SETI研究所提出了一个总成本超过10亿美元的计划,他们想要在10年内设计建造一个探测器,并且借助天王星的探测窗口将探测器发射出去。火星的窗口期是26个月,也就是得轮26个月,才有一次发射探测器去往火星的最佳时机,那时候就可以借助行星的引力弹弓效应来节省能源、减少花在路上的时间。
而天王星因为距离非常远,窗口期更长,大约每10年才会出现一次。如果错过,就要再等10年。SETI的科学家们很希望他们的计划能够得到批准,这样他们的探测器就能在2030-2034年借助木星的引力作用,在40年代初或者中期达到天王星。
引力弹弓效应
不过先下NASA还有詹姆斯·韦伯太空望远镜和南希·罗曼太空望远镜的任务,经费有限,更不用说载人登月和火星计划了,天王星的探测任务能不能落实?有点悬。
这里是宇宙天文馆,记得关注我,我们下期再见。
天王星是太阳系的第七颗行星,也是其中第三大行星,有着寒冷多风的特点。这颗冰巨星周围有13个微弱的星环以及27颗小的卫星围绕,它们的运行轨道与天王星轨道形成近90度的夹角。这种独特的倾斜现象使天王星看上去像是在一边旋转,像一个滚动的球一样绕着太阳旋转。
旅行者2号于1986年拍摄的天王星
天王星是天文学家威廉•赫歇尔(William Herschel)于1781年使用望远镜发现的第一颗行星,但是赫歇尔最初认为天王星可能是彗星或是恒星。两年后,人们普遍认为这颗天体是一颗新行星,天文学家约翰•埃勒特•博德(Johann Elert Bode)的观测在这个结论的达成中起到了部分作用。
威廉·赫歇尔,天王星的发现者。
威廉•赫歇尔试图以乔治三世国王的名字命名他的发现,但没有成功。相反,约翰•博德(Johann Bode)的建议被采纳,行星最终以希腊天空之神乌拉诺斯为名。
大小和远近天王星的半径为15759.2英里(25362公里),比地球宽4倍。如果将地球的大小比作五分镍币,那么天王星就和垒球一样大。
天王星离太阳的平均距离为29亿公里,换算过来是19.8个天文单位。一个天文单位(简称AU)的长度是太阳到地球的距离。我们可以从这个距离得出,太阳光需要2小时40分钟到达天王星。
天王星与地球的大小比较。
轨道和旋转天王星上的一天大约17小时(天王星自转一周所需时间)。天王星绕太阳运行一圈(一个天王星年)大约需要84个地球年(30687个地球日)。
天王星是唯一一个赤道与轨道几乎成直角的行星,其倾斜度为97.77度,这可能是由于很久以前它与地球大小的天体相碰撞。这种独特的倾斜现象导致了太阳系最极端的季节分布。在每一个天王星年的近四分之一时间里,太阳直接照射在各个极点上,使行星的另一半陷入长达21年的黑暗冬季。
天王星也是仅有的两颗与大多行星旋转方向相反的行星之一(另一颗是金星),它由东向西旋转。
形成过程约45亿年前,太阳系的其余部分形成时,天王星随之成形。引力把旋涡状的气体和尘埃拉进来,形成了这颗冰巨星。参照它的邻居海王星,天王星很可能在离太阳更近的地方形成,并在约40亿年前移到了太阳系的外部,成为太阳的第七颗行星。
孩子们喜爱的天王星天王星是由在一个小的坚硬中心及上面的水、甲烷和液态氨构成的。与木星和土星一样,它的大气层也是由氢和氦组成,但它还拥有甲烷的成分,使天王星呈蓝色。
天王星也有微弱的行星环。内环又窄又暗,外环颜色鲜艳,因此外环更容易看见。
天王星的旋转方向与大多其他行星相反。与其他行星不同的是,天王星侧着旋转。
结构天王星是太阳系外部的两个冰巨星之一(另一个是海王星)。行星的主要部分(超过80%)是由一种“冰”物质组成的热密度流体——水、甲烷和氨——在一个小的坚硬中心上构成,中心附近温度高达9000华氏度(4982摄氏度)。
天王星的直径稍大于邻居海王星,但其质量较小。天王星是密度第二小的行星,密度最小的是土星。
天王星的蓝绿色彩来自于其大气中的甲烷气体。太阳光穿过其大气层,被天王星高处的的云层反射回来。甲烷吸收其中的红光,使其呈蓝绿色。
表层作为一颗冰巨星,天王星没有真正的表面。这颗行星主要部分为涡动的的流体。所以在天王星上,宇宙飞船无处降落,但也无法毫发无损地穿越其大气层——高温高压的环境会摧毁金属航天器。
大气层天王星的大气中主要含有氢氦两种元素,同时含有少量甲烷和微量的水和氨,其中的甲烷使天王星呈现出标志性的蓝色。
旅行者2号在1986年的飞掠中只看到了一些离散的气团、一个大黑斑和一个小黑斑,然而近期观测表明,天王星在接近春分时出现了动态云,包括其快速变化的明亮特征。
天王星的行星大气层最低温为49开尔文(-224.2摄氏度),以至于其某些地方的温度甚至比海王星还低。
天王星上,风速可达每小时560英里(每小时900公里)。赤道的风是逆行的,与行星自转方向相反。但靠近两极时,风向转向为前进方向,与天王星的旋转方向一致。
存在生命的潜力根据目前的研究,天王星的环境是不利于生命生存的。这里的温度、压力和物质环境很可能是极端且易变的,不利于生物生存。
卫星天王星有27个已知卫星。大多数环绕其他行星运行的卫星都得名于希腊或罗马神话,但天王星的卫星是以威廉•莎士比亚和亚历山大•波普的作品中的人物命名的,这是天王星的独特之处。
天王星所有的内层卫星都呈半液态冰半岩石状态,而外层卫星的组成成分仍然未知,但它们很可能是海王星俘获的小行星。
哈勃空间望远镜的天王星影像,可以看见云带、环和一些卫星。
星环天王星有两组星环。九个内环主要由窄的、深灰色的环组成。有两个外环:最里面的环是红色的,像太阳系其他地方那样的布满尘土;而外环则是蓝色的,类似于土星的E环。
由内向外依次看,这些环叫做ζ(zeta)、6、5、4、α(alpha)、β(beta)、η(eta)、γ(gamma)、δ(delta)、λ(lambda)、ε(epsilon)、ν(nu)和μ(mu)。其中一些较大的圆环则被细细的尘埃带环绕。
天王星环系统。
磁力层天王星有一个独特且不规则的磁力层。磁场方向通常与行星的旋转方向一致,但天王星的磁场是倾斜的,磁轴与行星旋转轴倾斜角度近60度,与行星中心的偏移距离为行星半径的三分之一。
由于磁场倾斜,天王星上的极光与常规的两极(如在地球、木星和土星上的极光)不太一致。
在天王星背后,与太阳相对的磁力层尾部在太空中延伸了数百万英里。天王星侧向旋转的特征把它的磁力线扭曲成了长螺旋状。
旅行者2号在1986年观察到的天王星磁场。
简明介绍一天:17小时14分
一年:84地球年
半径: 25362 公里
行星种类:冰巨星
卫星数目:27
相关知识天王星是从太阳系由内向外的第七颗行星,其体积在太阳系排名第三,质量排名第四。其英文名称Uranus来自古希腊神话的天空之神乌拉诺斯,是克洛诺斯的父亲,宙斯的祖父。与在古代就为人们所知的五颗行星相比,天王星的亮度也是肉眼可见的,但由于较为黯淡以及缓慢的绕行速度而未被古代的观测者认定为一颗行星。
如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除
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