天王星为什么是躺着转（它究竟是勤奋还是懒）

作为太阳系的第七颗行星被人所知的天王星，因为距离地球太过遥远，估计有很多人都不知晓它的特征吧。

与拥有着太阳系中最大体积的木星，和以环出名的土星相比，位于外侧的天王星和海王星显得有些不起眼。

但即使如此，在它们周围也环绕着许多比地球大上好几倍的卫星。

天王星拥有着许许多多有趣的特征，但不管怎么说，最有趣的还是——它躺着自转！

它是如何在这种状态下公转的呢？

这回就以天王星的特征为主题，它的自转轴为中心来做个归纳总结吧！

讲解天王星的特征！

图解：旅行者2号于1986年拍摄的天王星

天王星，是太阳系从内数起的第七颗行星。它的特征可以像这样简单的逐条列清：

英文名称：Uranus（来自于古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯）

分类：冰质巨行星

发现年份：1781年

发现者：威廉·赫歇尔

最大星等：5.6

公转周期：84年

卫星数量：27个

大小：太阳系中第三大行星

表面温度：68K(开尔文)

大气组成：氢83%、氦15%、甲烷2%

由于天王星在距地球最近时是肉眼可见的，因此它很早就为人所知，但也只不过被当作构成遥远的金牛座的群星中的一个罢了。

首个通过观测将天王星认定为行星的是天文学者威廉·赫歇尔。

图解：威廉·赫歇尔，天王星的发现者。

赫歇尔本人起初也认为它是一颗彗星，但随着观测的深入，他发现它的运行轨道与计算出的彗星轨道存在差异。再假设其按行星圆形轨道运行，进行重新观测，终于得出了这是一个新行星的结论。

乌拉诺斯（Uranus）的来源

天王星的英文名称Uranus是指在古希腊神话中登场的天空之神乌拉诺斯。

传说是最先统领全宇宙的原初众神们的王，体型也非常巨大，把整个宇宙当衣服穿（笑）。

虽说众神之王的宙斯最富盛名，但乌拉诺斯似乎更为强大。

神界规模如此庞大，真要打起来哪一方会更强呢？

当然，肯定不会是在某美少女战士中出现的某金色短发美少女咯。

自转轴倾斜98度，还躺着公转！

要说天王星最大的特征那还是它的自转轴倾斜角度。

图解：天王星自转轴的倾斜-上图为天王星轨道的侧视图。

如图所示，天王星自转轴与黄道面呈98度倾斜，几乎呈一个躺倒的状态。

天王星的自转轴为何会有如此大幅度的倾斜，其原因至今还未被查明。

目前为止最被广泛公认的解释是大碰撞假说。

提起大碰撞假说，人们会想到它是月球成因的一说，而天王星，也被认为和月球一样是于巨大天体的形成初期遭到撞击，然后一直保持被“撞倒”的状态。

但是，天王星是远远大于地球的天体。

图解：哈勃空间望远镜的天王星影像，可以看见云带、环和一些卫星。

根据计算机模拟得出的结论，能让天王星一下子倾斜90度以上的天体撞击，只有一次的话是与计算结果不符的，至少要有两次撞击。

能让天王星这等规模的行星倾斜90度以上的，得是多么大的天体啊。

而且这样的撞击还发生了两次，真是让人深切认识到太阳系的诞生初期是多么恐怖的一个时代啊。

天王星上没有昼夜之分？

自转轴倾斜90度，放在地球上来说就是始终保持在北极面对着太阳的情况下自转。

要说这意味着什么，那就是，天王星上不存在昼夜之分。

严格上来说，在84年的公转周期中，两极地区有约42年的时间始终是极昼/极夜。

图解：地球和天王星大小的比较。

这也是为什么天王星的表面和其它气态行星相比显得更加平坦。

没有了昼夜之分，就很少有气温变化，也几乎不会有云形成。

图解：天王星的春分

能为这一说提供证据的是，在2007年，天王星正好迎来春分，因在躺倒的状态下公转，在经过春风点时，自转轴正好与太阳光线方向呈垂直。

在这一瞬间，天王星终于迎来了昼夜交替。

在2011年的观测中观测到了因气温变化而形成的巨大云彩，科学家推测该云彩可能由甲烷组成。

图解：天王星大气层的对流层和平流层低层的温度曲线图，数层的云和霾也表示在图中。

研究还显示，尽管两极地区持续接受太阳光照射，但赤道地区的温度依旧比两极地区要高。

这一现象至今始终没有明确解释，它和自转轴倾斜的原因一样都是天王星最大的未解之谜。

自转轴大幅度倾斜的天体有哪些？

天王星的自转轴与黄道面呈98度角已十分令人震惊。

但在太阳系中，自转轴倾斜90度根本不算什么，还有倾斜180度的行星呢。

那就是各位所熟知的金星。

金星的自转轴倾斜角为177度，也就是说它几乎是倒立着自转的，所以在金星上的日升日落的方向和地球上是相反的。

图解：天王星的环。最外层是明亮的ε环，还可以看见另外的9个环。

天王星躺着自转，金星倒立着自转，实在是不可思议。这两颗行星可能都不走运吧（笑）

※顺便一提，除了自转轴几乎不存在倾斜，基本垂直于黄道面，直立公转的行星——水星和木星以外，剩下的4颗行星（含地球）的自转轴都约有20~30度的倾斜。

总结

本文主要以自转轴的倾斜为中心介绍了天王星的特征。

由于天王星位于土星外侧，还没能对其进行详细的探索调查和观测，所以至今还有许多未解之谜。

图解：旅行者2号在1986年观察到的天王星磁场。

最接近天王星的探测器是1977年NASA发射的旅行者2号探测器，它探测发现了以前未知的10个卫星和天王星的两个环。

但在旅行者2号之后就再无探访天王星的计划。其中缘由多是因为探索太空要花上一笔巨大的预算，还不如先探索火星、木星的卫星系统。

图解：近乎天然颜色（左）和在长波下（右）的天王星南半球，显示出旅行者2号在大气层中看见的微弱云带和羽冠。

当然，笔者不希望再这么忽视天王星和海王星，毕竟它顶了个“天空之神”那么神气的名字啊！

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. hideo002-梓现

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