天王星是太阳系的第七颗行星,在太阳系的体积是第三大(比海王星大),质量排名第四(比海王星轻) 。它的名称来自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯,是克洛诺斯(农神)的父亲、宙斯(朱比特)的祖父 。天王星是第一颗在现代发现的行星,虽然它的光度与五颗传统行星一样,亮度是肉眼可见的,但由于较为黯淡而未被古代的观测者发现 。英国天文学家威廉·赫歇耳爵士在1781年3月13日宣布他发现了这颗星,在太阳系的现代史上首度扩展了已知的界限 。这也是第一颗使用望远镜发现的行星 。
【天王星各种恐怖现象:颠倒的行星世界】天王星每84个地球年环绕太阳公转一周,与太阳的平均距离大约30亿公里,阳光的强度只有地球的1/400 。它的轨道元素在1783年首度被拉普拉斯计算出来,但随着时间推移,预测和观测的位置开始出现误差 。在1841年约翰·柯西·亚当斯首先提出误差也许可以归结于一颗尚未被看见的行星的拉扯 。果然,1846年9月23日,迦雷在勒维耶预测位置的附近发现了一颗新行星,这就是后来被命名的海王星 。
天王星内部的自转周期是17小时零14分,但是,和所有巨大的行星一样,它上部的大气层朝自转的方向可以体验到非常强的风 。实际上,在有些纬度,像是从赤道到南极的2/3路径上,可以看见移动得非常迅速的大气,只要14个小时就能完整地自转一周 。
于是,这就使得天王星上的春秋两季有着快速的昼夜交替,约每隔16.8小时太阳就升起一次 。而冬夏两季则截然不同,当其南半球对着太阳时,南半球处于夏季,这时的太阳总不落下,整个夏季南半球始终是白昼 。这时的北半球则处于冬季,整个冬季要度过长达21年的漫长黑夜 。因此,有人把天王星称为“一个颠倒的行星世界” 。
天王星上为何会发生如此奇异的现象?这或许与天王星的磁场有关 。地球的磁极位于南北两极附近,与南北极存在一个偏角,称为磁偏角,目前二者交角为11.5°,许多行星都与地球类似 。但是海王星和天王星的磁场情况却十分特别,它们没有磁极,而且磁偏角很大,分别达到47°和59° 。科学家试图解释这些异常的磁场,但仍没有达成共识 。
20世纪末,科学家曾猜想,这可能是两个行星的薄外壳循环流动的结果 。众所周知,地球的磁场产生于接近地球核心的外核 。而天王星和海王星的外壳表面布满由水、甲烷、氨和硫化氢组成的液态“冰”,所以成为了带电的流体,可能正是薄外壳的循环或对流运动,导致了怪异磁场的产生 。当然,这仅仅是一种猜测 。
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