八大行星之天王星

2021-02-20 河南省科技館

天王星，為太陽系八大行星之一，是太陽系由內向外的第七顆行星,其體積在太陽系中排名第三，質量排名第四，幾乎橫躺著圍繞太陽公轉。天王星大氣的主要成分是氫、氦和甲烷。據推測，其內部可能含有豐富的重元素。地幔由甲烷和氨的冰組成，可能含有水。內核由冰和巖石組成。

天王星是名副其實的冰巨人，它是太陽系中最冷的行星。你可能會認為離太陽最遠的行星是最冷的，但實際上即便兩顆行星組成成分相似，天王星的大氣層也還是冷得多，它的溫度可以低至-370華氏度（-218攝氏度）。

甲烷或者說天然氣，使天王星呈現出藍色。太陽光到達天王星大約需要2小時40分鐘，比到達地球的時間長20倍。土星不是唯一有光環的行星，天王星有兩組星環。九個內環主要由窄的、深灰色的環組成。有兩個外環：最裡面的環是紅色的，像太陽系其他地方那樣的布滿塵土；而外環則是藍色的。

已知天王星有27顆天然的衛星，這些衛星的名稱都出自莎士比亞和蒲伯的歌劇中。五顆主要衛星的名稱是米蘭達、艾瑞爾、烏姆柏裡厄爾、泰坦尼亞和歐貝隆。天王星衛星系統的質量是氣體巨星中最少的。

下圖為太陽系部分行星和前二十大衛星

1986年，NASA的旅行者2號拜訪了天王星。這次的拜訪是對天王星唯一的一次近距離的探測，並且未來也還沒有新的探測計劃。旅行者2號在1977年發射，在繼續前往海王星的旅程之前，於1986年1月24日最接近天王星，距離近達81,500公裡。旅行者2號研究了天王星大氣層的結構和化學組成，發現了10顆新衛星，還研究了天王星因為自轉軸傾斜97.77°所造成的獨特氣候，並觀察了天王星的環系統。

天王星自轉別具一格。它幾乎是躺著轉動的，運行到近日點時，其自轉軸幾乎是對著太陽的，而其他行星（金星倒著轉除外）的自轉軸都是大致垂直於公轉軌道面的，傾斜角度不會超過30℃。奇特的自轉方式使得天王星上形成了特殊的晝夜交替和季節。在天王星的北半球，在經歷過只有白天、沒有夜晚的21年的夏天后，接下來的21年，有正常的晝夜交替，那是天王星的秋季。而接下來迎來的是連續21年只有黑夜、沒有白天的冬天，最後則是21年有正常晝夜交替的春天。在這樣的季節交替裡，地球上一個壽命為84歲的人，如果到了天王星，那其一生將只能夠經歷一個春夏秋冬。

圖文供稿：張超


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