天王星的特征:结构、卫星、奇观等等

天王星是第七颗绕太阳公转的行星,肉眼无法看到,它成为第一颗用望远镜发现的行星,在这篇文章中,我们将教你所有关于 天王星的特征.

天王星的特征

考虑到天王星在一个非常遥远的轨道上运动,很少有来自太阳的光和热到达,这使得天王星非常冷,它的平均温度低于-200摄氏度,因此天王星具有非常独特且非常令人惊讶的气象。 ,这并不能阻止其大气中的大量现象。

它的自转轴实际上在其轨道平面内,而行星的轴与该平面相比几乎垂直或至少强烈倾斜,天王星自转轴的这种倾斜导致了两极,最冷区域位于地球上与热带地区相对应的纬度,并且陷入黑暗的极地甚至设法比暴露在太阳下的极地稍暖。

天王星的特征

天王星有自己的特点,行星的赤道相对于轨道平面非常倾斜,以至于它的自转出现,就像 金星,逆行。 天王星有大约二十颗卫星,与太阳系中其他名称取自古典神话的天体不同。 

在最相关的功能中 天王星行星 是:

  • 天王星被称为太阳系中的第三大行星,就质量而言是第四大行星。
  • 它是太阳系中最冷的行星,最低温度为-224°C。
  • 天王星的平均半径为 25 ± 362 公里,或约 7 个地球半径。
  • 天王星的表面是8.1156亿平方公里。
  • 天王星的平均密度为每立方厘米 1.27 克。
  • 天王星上的重力加速度为每秒 8.87 米(0.886 克)。
  • 航海者 2 号在天王星上发现了一个特定的磁场,该磁场是行星半径的 1/3,偏离其几何中心,并相对于自转轴倾斜 59°。

天王星行星的特征

Otrascaracterísticasfísicas

  • 质量:8.69 * 1025公斤(地球大小的14倍)
  • 赤道直径:51118公里(地球大小的4倍)
  • 极点直径:49 公里
  • 轴倾角:98°
  • 上层温度:约–220°C
  • 绕轴公转周期(天):17小时15分钟
  • 与太阳的距离(平均):19 ae 或 2.87 亿千
  • 绕太阳公转周期(年):84.5年
  • 在轨自转速度:6.8公里/秒
  • 轨道偏心率:e = 0.044
  • 轨道对黄道的倾角:i = 0.773°
  • 自由落体加速度:约 9 m/s²
  • 卫星:有27个。

结构

根据卫星观测,温度约为 7000 K 的铁矿石核心存在于 天王星,但没有观察到河流或海洋,金属氢的缺失将行星产生的热量减少到 30%,因此天王星接收了太阳热能的 70%。

在核心的后面,立即开始了非常稠密的大气层,厚度约为8公里,天王星大气层的化学成分如下:

  • 83% 氢气 (H2),
  • 15% 氦 (He)
  • 2% 甲烷 (CH4)。

甲烷,像氢一样,积极参与吸收太阳辐射,因此吸收红外线和红色光谱,这解释了地球的蓝绿色,中间层有风,以 250m 的速度移动 / 是的 

天王星是太阳系中一颗独特的行星,自转轴的倾斜度约为 98 度,这意味着行星的一侧几乎充满了垃圾,为了清楚起见,如果所有行星都像旋转的旋风,那么天王星更像是一个保龄球。

由于这种不寻常的情况,地球上的白天、夜晚和季节的变化,进行,说得委婉一点,不标准,原来42年来一极在黑暗中,太阳照在另一极,然后变化,科学家解释这颗行星如此奇怪的位置,与另一个天体发生碰撞,发生在数百万年前。

气氛

天王星 它需要在内部有一个稳定且明确的区域,然而,被可用于遥感的蒸汽包围的地球最外层被称为大气,定位能力发展到约 300 公里,相应的压力为 100 巴和47°C的温度。

天王星大气层的特征

它的大气主要由分子氢组成:

  • Helio公司
  • 甲烷
  • 硫化氢
  • 各种碳氢化合物
  • 水蒸气
  • 一氧化碳
  • 二氧化碳

可能是由于外部来源,例如落下的尘埃和彗星。

它的大气层可以分为三层:

对流层: 在海拔 -300 至 50 公里之间,压力为 100 至 0.1 巴,是大气中最低和最密集的部分,温度随海拔升高而降低。

平流层: 它覆盖海拔 50 到 4.000 公里,气压在 0.1 到 10 之间 - 10 bar, 温度随着海拔 53 K 的升高而逐渐升高。

热球: 它从4,000公里延伸到50,000公里,是大气层和日冕的最外层,温度均匀在800到850K左右。

天王星的轨道

天王星绕太阳公转的平均距离为 2.875 亿公里,从近日点的 2.742 亿公里到远日点的 3.000 亿公里,换个角度看,它绕太阳运行的平均距离是 19.2184 天文单位,是地球之间距离的 19 倍以上和太阳。

它与太阳的最小距离和最大距离之差为 269.3 亿公里,是所有太阳行星中最陡的,冥王星可能除外。 平均轨道速度6.8公里, 天王星 有一个轨道周期等于 84.0205 个地球年,这意味着天王星上的一年最多持续 30,688.5 个地球日。

然而,由于天王星自转一周需要 17 小时 14 分 24 秒,而且由于它与太阳的距离很远,天王星上的一个太阳日大致相同,这意味着天王星上的一年持续 42.718 个太阳天王星和金星一样,天王星的自转方向与其围绕太阳的轨道相反,这种现象称为逆行自转。

天王星的卫星

天王星有 27 个已知的卫星,而不是以希腊或罗马神话中的人物命名,它的前四个卫星以英国文学中的魔法精神命名,例如威廉·莎士比亚的《仲夏夜之梦》和亚历山大·波普的《绑架锁》 “从那时起,天文学家一直延续着这一传统,从莎士比亚或教皇的作品中为卫星命名。

威廉·拉塞尔(William Lassell)是一位领先的科学家,也是第一个观察海王星轨道卫星的人,他揭示了天王星的下两个卫星,阿里尔和翁布里尔,在荷兰裔美国天文学家杰拉德·柯伊伯(Gerard Kuiper)发现米兰达之前几乎一个世纪。 1948 年。

1986 年,航海者 2 号访问了铀系统,发现了另外十颗卫星,直径都在 26 到 154 公里之间:

  • 朱丽叶
  • 冰球
  • 奥菲利亚
  • Bianca
  • 苔丝狄蒙娜
  • 波西亚
  • 罗莎琳德
  • 克雷西达
  • 贝琳达

天王星的所有卫星都是由冰和岩石构成的,每一个都被分成两半,这意味着使用哈勃和地面天文台的研究人员已经将卫星总数增加到了 12 颗,直径只有 16 到 4.8 公里。宽、黑色和近XNUMX亿公里外。

除了卫星之外,天王星可能还有一组特洛伊小行星,这些小行星与行星共享相同的轨道,位于一个称为拉格朗日点的特殊区域,其中第一个是在 2013 年发现的,尽管有人声称拉格朗日点这颗行星太不稳定,无法容纳这样的天体。

探索天王星

在经典行星中,天王星是唯一一个在其赤道平面内与轨道平面成 98 度角的行星,因此行星围绕一个轴自转,就好像侧卧一样。

结果, 天王星 从北极交替面对太阳,然后从南极,然后从赤道,然后从中纬度,而且它的昼夜持续时间大大超过了地球在纬度30的轴向自转周期度,白天和黑夜持续了 14 年,在纬度 60 度 - 持续了 28 年,在两极 - 持续了 42 年。

行星的自转方向与绕太阳公转的方向相反,即相反,天王星结构的理论模型如下,它的表层是气液层,下面是冰盖,水和氨冰的混合物,甚至更深,坚硬的岩石核心。

与其他巨行星一样,天王星的大气层主要由氢、氦和甲烷组成,行星有一个隐约可见的环状系统,由直径从几毫米到十米的粒子组成。

天王星周围环绕着一个卫星系统,其轨道几乎都与地球的赤道平面重合,天王星的卫星不在其所在平面内移动 轨道,就像所有其他行星的卫星一样,但几乎垂直于它,直到 1986 年,只有五颗行星的卫星是已知的。

由于地处偏远,天王星的探索十分困难,关于该行星及其卫星系统的新数据使得获得美国太空探测器航海者 2 号的相对较近的时差成为可能,航海者 24 号于 1986 年 2 月 XNUMX 日进行,航海者二号是第一个也是迄今为止唯一一个设法尽可能接近天王星的航天器。

在航海者 2 号前往天王星的旅程中,科学家和工程师必须解决与操作空间站机载设备相关的许多问题,这些设备是指挥所预计的两倍大。

机载计算机已完全重新编程。其中一台的任务是压缩视频信号以缩短到地球的传输时间,接收极微弱的航海者 2 号无线电信号,来自无线电台网络的各种天线。深空跟踪以电子方式组合成一个所谓的阵列来提高他们的接收能力。

飞船飞越了轨道 天王星 沿着飞行路线,几小时内就获得了关于这颗行星的大部分信息,而航海者二号就在附近,距离云层2万公里。

安装在旋转平台上的相机不断地对行星和卫星进行勘测,按照预定的时间表自动旋转。由于天王星距离太阳很远,因此接收到的阳光很少,因此在极低的曝光下进行了勘测。长时间捕捉行星及其卫星的图像。

对于这样的镜头,空间站随着相机旋转,并在行星之后打开快门,就像摄影师在拍摄快速移动物体的全景图一样。

关于天王星的 10 个有趣事实

天王星充满了有趣和令人惊讶的细节,从它的许多卫星,到它的环系统和它的水生大气的组成,这里只有十件事关于这个气体和冰巨星。

  • 它是最冷的星球: 天王星的云顶温度平均为 -197.2 摄氏度,但可能会降至 -226 摄氏度,这是因为与太阳系中的其他大型行星不同,天王星实际上释放的热量少于它从天王星吸收的热量。太阳。

虽然其他大行星的核心非常热,会发出红外线辐射,但天王星的核心已经冷却到不再辐射太多能量的程度。

  • 侧向绕太阳运行: 天王星的轴向运动是九十九度,这意味着行星在它的侧面滚动,所有的行星在它围绕太阳旋转的那一刻都像一个陀螺一样,但天王星更相似一个以圆形模式滚动的球,这是天王星上另一个罕见的现象。
  • 一个季节持续漫长的一天: 繁星点点的一天 天王星 它只持续大约 17 小时,但天王星的倾斜度如此之大,以至于一个极点或另一个极点通常指向太阳。这意味着天王星北极的一天持续半个铀年,即 84 个地球年。

所以如果你能站在天王星的北极,你会看到太阳在天空中升起并绕了 42 年,在这个漫长的夏天结束时,太阳最终会沉入地平线以下,随后是42年的黑暗,也被称为天王星上的一个冬季。

  • 密度第二小的行星: 平均密度1.27克/厘米 3天王星的密度是太阳系中所有行星中第二低的,这种低密度有一个有趣的副作用。
  • 有戒指: 天王星是太阳系中第二个最引人注目的环,这些环由尺寸从微米到几分之一米不等的极暗粒子组成,这就是为什么它们不像天王星那样可见的原因 土星.

  • 天王星的大气层含有冰: 最有趣的是天王星大气中存在某些“冰”,天王星大气中第三个最旺盛的装置是甲烷,这就是天王星呈海蓝色的原因。
  • 它有 27 个卫星: 目前,天文学家已经确认存在 27 颗天然卫星,但这些卫星大多很小且不规则。
  • 它是现代发现的第一颗行星: 天王星是望远镜创建后发现的第一颗行星,它是在 1690 年由约翰·弗拉姆斯蒂德(John Flamsteed)首次拍摄的,他认为它是金牛座的一颗恒星。
  • 你可以用肉眼看到天王星: 古代和前现代的天文学家在过去曾多次看到天王星,但由于与其他行星相比它的光度较低,它经常被误认为是恒星。
  • 它只被访问过一次: 美国宇航局的航海者 2 号于 24 年 1986 月 81,000 日最接近天王星,在距离天王星云顶 XNUMX 公里的范围内经过,没有其他航天器向天王星发送过,目前也没有计划发送 plus。


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