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天王星躺着打滚运行,一昼夜长达84年,闻起来是“臭鸡蛋味”

2021-3-7 40 3/7

天王星躺着打滚运行,一昼夜长达84年,闻起来是“臭鸡蛋味”

天王星有一个明显不同于太阳系其他行星的地方,就是它的自转轴和公转轨道的夹角,大约是97.77°,几乎是躺倒在公转轨道平面上。从他的运动轨迹来看,就像是躺着打滚一样,而其他行星的自转轴,相对太阳系的轨道平面都是朝上的,这种独特的情况,就使得天王星的昼夜和季节,与其他行星大不相同。在天王星上,北半球处于夏季的时候,它的北极差不多正对着太阳,整个南半球完全处于黑暗和寒冷之中,当北半球处于冬季时,南极差不多就是正对着太阳,大约需要17个小时14分钟,与太阳的平均距离大约30亿公里,就是每84个地球年环绕太阳公转一周,所以每一个极都会有被太阳持续照射42年的极昼,而另外的42年则处于极夜。

天王星还有一个非常奇怪的等离子体气泡,导致它的大气在悄悄流失,它的磁轴和自转轴又有着比较大的夹角,在八大行星中独树一帜,关于这颗漂亮的天蓝色星球,我们了解到的信息不多,但也可以梳理一下我们现在已知的内容,天王星是太阳系由内而外的第七颗行星,也是一颗冰巨星。1781年,英国天文学家威廉·赫歇尔,通过望远镜发现了这颗行星,这也是第一颗用望远镜发现的行星,天尘星的英文名乌拉诺斯,希腊神话中的天空之神,翻译到我国就统一称为天王星了。

天王星主要是由岩石,和各种成分不同的水冰物质组成的,主要元素是氢、氦,天王星的标准模型结构包括三个层面,在中心的是岩石的核,中间是冰的地幔,最外面是氢氦组成的外壳,核非常小,只有0.55个地球质量,半径不到天王星的20%。在历史上,只有旅行者2号飞掠过天王星,给它拍下不少照片,根据旅行者2号的探测结果,科学家推测,天王星上可能有一个深度达到10000公里,但温度却可以高达6650℃的液态海洋,海洋中不光有水天,还有硅、镁、含氮分子、碳氢化合物等物质,与我们地球上的海洋不是一个概念,但也有观点认为,天王星并不存在这种海洋。

再说到大气,在天王星的大气层中,含量占到第三位的是甲烷,甲烷大气吸收了大部分的红色光谱,所以天王星的表面,才呈现出漂亮的天蓝色,但漂亮归漂亮,如果你能靠近天王星,还能闻到天王星附近的气味,可能你的心情就不怎么美好了。天王星的大气层中还包含大量硫化氢,而硫化氢就是让臭鸡蛋发“臭”的“元凶”,天王星也有行星环,只不过没有土星这么壮观,天王星的环系统非常暗淡,由直径约十米的黑暗粒状物组成,里面也有13颗环卫星,不过它们都非常小,但也有一些有趣的现象。

科学家发现,环卫星里的天卫26位于天王星的一个弥散的尘埃环中,它们和这个尘埃环之间还有物质的交换,天卫三和天卫四,也有可能从不规则的卫星掠取物质。目前,人类一共在天王星的周围,发现27颗卫星,他们都用莎士比亚戏剧中的人物来起名,其中有5颗“大卫星”比较值得关注,但大也是相对而言,其中最大的天卫三的直径还不到月球的一半。

据推测,这些卫星很可能是由岩石和水冰组成,在厚厚的冰层下还有流动的液态水海洋,海洋存在的意义不用多说了,每个关注地外生命的人,几乎都能对这个词语产生条件发射,说了这么多,其实望远镜的观测,怎么也比不过近距离的探测,只有通过近距离的观测,我们才能通过地质特征、陨石坑这些信息,去发现天王星的更多秘密。SETI研究所提出了一个总成本超过10亿美元的计划,他们想要在10年内设计建造一个探测器,并借助天王星的探测窗口,将探测器发射出去。

火星的窗口期是26个月,也就是得轮26个月,才有一次发射探测器去往火星的最佳时机,那时候就可以借助行星的引力弹弓效应来节省能源,减少花在路上的时间,而天王星因为距离非常远,窗口期更长,大约每10年才会出现一次,如果错过就要再等10年。SETI的科学家们,很希望他们的计划能够得到批准,这样他们的探测器就能在2030-2034年,借助木星的引力作用,在40年代初或者中期达到天王星,不过现下NASA还有詹姆斯·韦伯太空望远镜,和南希·罗曼太空望远镜的任务经费有限,更不用说载人登月和火星计划,天王星的探测任务能不能落实,有点悬。

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