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天王星和海王星是太陽系的冰巨行星，二者雖有許多相似之處，但也存在驚人的不同。天文學家花了很長時間試圖弄清楚它們的特殊性來自何處，現在他們認為一切源自兩次不同的大碰撞。
天王星和海王星（圖源：wjbaike.site）
這項發表在《皇家天文學會月刊》上的研究調查了宇宙碰撞如何將這些行星分離。天文學家知道，天王星繞軌道運行必定會發生重大碰撞，但尚未對海王星進行此項研究。兩顆行星的總成分，大小和質量都差不多，但海王星比天王星重約18％。
該研究的第一作者克裡斯蒂安·萊因哈特（Christian Reinhardt）來自蘇黎世大學，他在一份聲明中表示：「但是，這兩個行星之間存在的驚人差異需要加以解釋。」
像月球一樣，天王星也有一組繞其周期性運行的衛星，這些衛星形成一個吸積盤，似乎與從太陽接收的能量處於平衡狀態，天王星自轉軸傾斜角度高達97度，這使其在行星中獨一無二。另一方面，海王星則是從圍繞其軌道繞行的星體中，通過重力作用捕獲了最大的衛星——海衛一。海王星的其他衛星也是通過重力作用捕獲，它們形狀不規則，並且似乎具有內部熱源。
天王星及其衛星（圖源：wjbaike.site）
海王星及其衛星（圖源：wjbaike.site）
在這項研究中，行星科學家進行了模擬試驗，以測試撞擊如何使初始相似的冰巨行星與眾不同。天王星和海王星都受到一個行星質量是地球質量的1-3倍的行星撞擊，碰撞在恆星系統的形成中相當普遍。但是，關鍵的區別在於如何碰撞。
研究人員稱，斜向撞擊是天王星形成的最好解釋，因為撞擊會將星體送入軌道，然後聚集形成衛星。對於海王星來說，碰撞很可能是從正面發生，並改變了其內部結構。
蘇黎世大學的共同作者拉維特·黑爾（Ravit Helled）解釋說：「我們清楚地表明，最初與天王星和海王星相似的形成途徑可能導致令人著迷的外行星特性上的不同。」
1986年和1989年，旅行者2號探測器太空探測時，人類曾觀察過這兩顆冰巨行星。新的任務可以幫助完善這些模型，並向我們詳細介紹這兩個星球如何變成今天的樣子。
天王星：天王星（古希臘語為οanραν）是太陽系中的第七大行星，距太陽的平均距離為29億公裡，被認為是類似木星的外行星。它由威廉·赫歇爾（Wilhelm Herschel）於1781年3月13日發現，並以希臘天空之神Uranos命名。它是唯一一顆以希臘眾神之神命名的行星。
天王星（圖源：wjbaike.site)
這顆氣體行星的直徑超過51,000公裡，大約是地球直徑的四倍，其體積大約是地球的65倍。就質量而言，天王星與海王星相當，天王星的質量僅次於海王星，在太陽系中排第四，約是地球質量的14倍。天王星的直徑大於海王星，在太陽系中排第三，僅次於木星和土星。由於內部有冰，天王星和海王星也被稱為「冰巨星」。
天王星的天文學符號（）類似於火星符號（♂）。不同的是，天王星符號的圓具有中心點，圓上的箭頭是垂直的。另一個天王星符號（）主要用於佔星學。
只有極佳條件下，才能看到天王星。從地球上看可以用望遠鏡觀察到天王星寬約3.5英寸的淺綠色光環。秋冬季是觀察天王星的最好時機。2018年，天王星衝日發生在10月24日，一年移動4到5天。
海王星:海王星是太陽系中距太陽最近的第八大行星。它是一個冰巨行星，因為它的外層有氫氣、氦氣、甲烷、氨氣和水。這一層下面是一層厚厚的由化學冰構成的地幔和一小塊巖石物質的地核。海王星大氣層的風暴比天王星的要猛烈得多，風速高達每小時1250英裡(每小時2000公裡)。海王星是顆藍色星球。
海王星（圖源：wjbaike.site)
1989年旅行者2號飛越木星時，海王星南半球有一個巨大的黑點，可以與木星上的大紅斑相媲美。由於海王星離太陽距離遠，其雲頂的溫度通常接近- 210°C(- 346°F)，這是太陽系中最低溫度之一。海王星的中心溫度約為7000°C(13000°F)，比太陽表面還要熱。這是由於海王星中心存在高溫氣體和巖石。海王星於1846年9月23日被發現，因其是第一顆基於數學預測而非常規觀測而被發現的行星而聞名。
天王星軌道的擾動使天文學家推斷出海王星的存在。1989年8月25日，「旅行者2號」宇宙飛船飛越了木星。2003年，美國國家航空和航天局(NASA)的「視野任務研究」(Vision mission Studies)計劃實施一項「海王星軌道探測器」(Neptune Orbiter with Probes)任務，在沒有以裂變為基礎的電力或推進的情況下進行卡西尼級科學研究。這項工作是與噴氣推進實驗室和加州理工學院共同完成的。
作者： Alfredo Carpineti
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