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【宇宙科普】天王星冷知識,生活在一個「躺著」轉的行星上,是怎樣的體驗?
2022/02/23
2022/02/23

1986年1月,在宇宙中飛行了9年的旅行者2號探測器抵達天王星,最近距離達81500公里。這是人類第一次也是迄今為止唯一的一次近距離觀察天王星。旅行者2號探測器給我們留下了下面這張天王星近距離照片。

天王星(旅行者2號拍攝)

天王星——這顆有著大理石般紋理的淡藍色星球,懸在黑暗冰冷的太空之中。即使我們以如此近的距離觀察它,天王星依舊神秘莫測。它那看似平靜的表面究竟隱藏著一個怎樣的世界呢?如果我們生活在天王星上面,會有哪些有趣的體驗呢?我們一起走進神秘的天王星去看看吧!

天王星有多大?

太陽系中一共有八顆大行星。從體積上看,天王星是僅次于木星和土星的第三大行星。它的平均直徑為50724公里,約為地球平均直徑的4倍。天王星的體積是地球的63倍,表面積大約是地球的16倍。從質量上看,天王星則排在了木星、土星和海王星之後,位居八大行星第四位。天王星的質量大約是地球的14.5倍。

天王星和地球比較

有趣的是,雖然天王星的質量是地球的14.5倍,但是它的表面重力卻只有0.886g。假如我們生活在天王星上面,這會給我們帶來怎樣的體驗呢?這樣來到天王星後,我們會發現自己的體重變輕了。假如我們在地球上稱得重量是80公斤,等到了天王星後就變成了大約71公斤。我們走起路來就會覺得腳步輕盈。

天王星是肉眼可見的

通常我們認為,太陽系中有5顆肉眼可見的行星。這5顆行星分別是水星、金星、火星、木星和土星。其實,天王星也是一顆肉眼可見的行星。人類能夠看到的最暗的星星為6等星。而天王星的視星等為5.96~5.32,基本上是人類肉眼觀測的極限了。

冥王星(哈勃望遠鏡拍攝)

有趣的是,雖然天王星是肉眼可見的,但它卻是第一顆使用望遠鏡發現的行星。1781年3月13日,英國天文學家威廉赫歇爾宣佈發現了天王星。

這是怎麼一回事呢?原來天王星距離太陽和地球十分的遙遠。它到地球的平均距離有28.83億公里。因此,天王星十分的暗淡,並且運行速度緩慢。天王星在被赫歇爾發現之前已經被觀測到了多次,但是長期以來它都被當成了一顆恒星。一直到了1781年,威廉赫歇爾通過望遠鏡觀測才確認了它是太陽系內的一顆行星。

「躺著」轉的天王星

如果我們從地球上來到天王星,我們以往的認知就會被完全打亂。天王星是一個顛倒的行星世界。這是為什麼呢?天王星的自轉軸傾角高達97.77°。可以說,天王星是躺在軌道平面上轉動的。它就像是一個在地面上滾動的皮球。而地球和太陽系中其他七顆行星的轉動則像是陀螺,是「站著」轉動的。

八大行星的自轉軸傾角

天王星「躺著」轉,會給我們帶來怎樣的影響呢?天王星圍繞太陽的公轉週期是84年。天王星上的「一年」相當于地球上的84年。這倒沒什麼。距離太陽越遠的行星,它的公轉週期就會越長。真正讓我們顛倒的是天王星上的「白天」和「黑夜」。

在天王星上的大部分地區的白天和黑夜會長達42年。天王星的白天和黑夜會長達42年,是因為天王星的自轉很慢嗎?不是的。天王星的自轉速度還是很快的。天王星自轉一周僅需要17小時14分24秒。

天王星的公轉

這是天王星「躺著」轉動造成的。天王星的自轉軸傾角高達97.77°。這使得天王星的南北兩極正對著太陽,是陽光直射的地區,而赤道卻像是陽光斜射的「兩極」。天王星上就出現了類似地球上的極晝和極夜現象。當天王星圍繞太陽運行到(夏、冬)至點時,它的一個極就會持續的面向太陽,另一個極就會持續的背對太陽。而當它運行到軌道的另一側時,這種情況就會反過來。總之,天王星上的每一個極點都會有長達42年的白天(極晝)和黑夜(極夜)。

天王星

這種極晝和極夜在天王星上會覆蓋大半個天王星,只有在赤道附近的狹窄地區,才會看到太陽每天升起和降落的現象。而且太陽升起時在天空的位置也是極低的。

生活在這樣的天王星上,你是不是有些犯迷糊呢?

天王星的味道不太好聞

天王星是一顆氣態巨行星,但是它和木星、土星的成分有所不同。天王星大氣的主要成分除了氫和氦還含有較高比例的水、氨和甲烷等「冰」物質。因此天文學家又將天王星劃為「冰巨星」。另外天王星上還有硫化氫等物質。硫化氫具有臭雞蛋的味道,氨具有很強的刺激性氣味。這兩種有味道的氣體混在天王星的大氣中,天王星的味道實在是不怎麼好聞啊!

天王星

天王星很冷

天王星是太陽系內大氣層最冷的行星。探測器測得天王星對流層層頂的最低溫度只有零下224℃。它甚至比更遠的海王星還要寒冷。

天王星上的風暴

從太空中看去,天王星那波瀾不驚的淡藍色表面仿佛告訴我們這是一顆被寒冷凍結的星球。事實上,它上面也有肆虐的狂風。天王星表面的大風風速能達到240米/秒,相當于地球上5級颱風的3.4倍。

零下224℃的狂風吹在臉上可不是好受的啊!

天王星內部的鑽石雨

此外天科學家研究認為,天王星的內部會下起鑽石雨。而這些可能存在的鑽石就來自天王星上的甲烷。甲烷中的碳元素在天王星內部極高的壓力和溫度共同作用下會形成鑽石。

果真如此,天王星可就成為了太陽系中的「土豪行星」了。

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