天王星的表面温度有多高（太阳系中最冷一昼夜竟有84年）

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在浩瀚的太阳系中，有一颗巨大的蓝色的球体，它就是天王星。天王星是太阳系中最奇葩的一颗行星，它有奇特的成分――主要是氢和氦，极端的低温――最低温度能达到零下224摄氏度；而且在天王星南北极点，每一个白天和夜晚，竟然能持续84个地球年。那么，天王星为什么这么奇葩呢？今天，我就告诉大家一些关于它的秘密吧。

图1 天王星

天王星在太阳系中是体积第三大、质量第四大的行星，同时它也是太阳系中最大的冰巨星。它的直径约为50724千米，大约是地球直径的4倍，体积约是地球体积的63倍。如果将地球比做是一个苹果的话，那么天王星就有篮球那么大。

图2 天王星和地球

像木星和土星一样，天王星主要由氢和氦组成，也有少量的水、氨甲烷及其他物质组成的冰质化合物。因此，天王星也被称为“冰巨星”。天王星有13条微弱光线组成的光环，还有27个卫星围绕它运转。天王星离太阳距离非常遥远，并且它的内部不会产生太多的热量，因此，天王星的最低温度约为零下224摄氏度，成为太阳系中最冷的行星。

图3 天王星和它的卫星

天王星自转一周大约需要17小时14分钟，这比地球自转一周的约24小时要短得多。由于天王星与太阳的平均距离为30亿千米，因此天王星绕太阳公转一周需要84个地球年，而地球公转一周才需要大约365天。再加上天王星是太阳系中唯一的一个几乎倒在它的轨道的行星，并且它的自转和公转方向相反，这使得天王星的南北极点，每一个昼，每一个夜都要持续42年才能变换一次。如果像地球上一样，一昼夜算做一天的话，那么，在天王星上，一天的时间岂不是地球上的八十四年了？如果一个人住在天王星的南北极，即便是他一生活了84岁，他一辈子也只能见到一次日出和日落。

图4 天王星在太阳系中的位置

天王星是怎么被发现的呢？在古代，人们对水星、金星、火星、木星和土星都已非常熟知的时候，而天王星却由于其绕行速度比较缓慢和颜色比较暗淡，一直没有被人们观测到。据记载，人类第一次观测到天王星的人是第一任格林尼治天文台台长，英国人，约翰·弗拉姆斯蒂德。他于1690年观测到天王星，并把它命名为金牛座―34，但是他误认为他观测到这个天体是一颗恒星。1781年3月13日，英国天文学家威廉·赫歇尔用反射式望远镜再次观察到了天王星，但是他竟然认为天王星是一颗彗星，因此他还向英国皇家协会提交了一篇论文，题目是关于新发现一颗彗星。到了1783年，法国科学家拉普拉斯通过论证，确定了威廉·赫歇尔发现的是太阳系的新行星，而不是一颗彗星。随后，天文学家们通过计算，得出了这颗行星的运行轨道。从此，太阳系内的第七颗行星――天王星就被正是发现了，并把它命名为“Uranus”，它也成为人类使用望远镜发现的第一颗星行星。在中国，1859年，清朝天文学家李善兰在翻译威廉·赫歇尔的著作时，把“Uranus”翻译成中文“天王星”。

图6 约翰·弗拉姆斯蒂德

天王星离地球那么远，人们是怎么获得天王星的一些信息呢？最早是美国发射的“旅行者”二号星际探测器给我们带回了它的近距离照片和很多其他的信息。“旅行者”二号于1977年8月20日发射，直到1986年1月24日才到达天王星上空。它是首个飞跃天王星的航天器，也是到目前为止，人类对天王星唯一的一次近距离探测。

图7 “旅行者”二号和天王星

那么天王星为什么是蓝色的呢？这是因为天王星的大气层主要由氢和氦和少量的甲烷组成，而甲烷对太阳光中的红光具有较强的吸收作用，所以天王星反射的太阳光只剩下蓝色的部分，因此我们看到的天王星就变成蓝色的了。这和地球看起来是蓝色的原因完全不同。地球看起来是蓝色是因为地球表面的70.8%是蔚蓝色的海洋。

图8 天王星和地球

太阳系中其他行星都是站在自己的轨道上自转，为什么只有天王星是躺在轨道上自转的呢？目前为止，还没有一个科学的解释。不过，科学家对此做出大胆的推测：在太阳系形成之初，天王星的转轴位置还很正常，后来被一颗地球质量大小的行星撞击，才使得夹角发生偏移，形成现在躺着的状况。

图9 天王星公转模拟图

在茫茫的太空中，天王星离我们十分遥远，它还有很多未解之谜等待我们去破解。