天王星的简短介绍,天王星的介绍科普知识

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-06-18 03:29:47

(图解:哈勃太空望远镜 © NASA)

关于天王星的具体结构,我们有限的知识来自旅行者2号探测器和哈勃太空望远镜。

天王星的最外层充斥着丝缕状的气体。在行星的深处,温度和压力通常会上升。随着位置不断深入情况变得越来越极端,大气逐渐从气态变成超临界流体。这是一种兼有气体和液体的特征的特殊流体。它的密度随着深度的增加而增加,但又不会凝结成具有明显液相的流体。它一直保持着这种奇特的介于气体和液体之间的特征,直到行星的核心。天王星的内核和地球差不多大,看起来似乎是由岩石构成的。

结构与外观

天王星流体状的大气主要由氢和氦构成,含有少量的甲烷气体,此外还有水和氨的痕迹。所有这些物质在行星上都是以超临界流体的状态存在的。不过也有行星学家认为天王星上的氢和氦是气态的,另外几种物质都呈冰晶状。因此,这些科学家有时会称天王星为冰巨星而不是气体巨星。

天王星的简短介绍,天王星的介绍科普知识(5)

(图解:天王星的结构 © NASA)

他们的意思并不是说天王星主要由冰冻的物质构成。在这里“冰”是指沸点比氢和氦高的物质。

如果人类用肉眼观察,天王星几乎毫无特征。它在阴霾遮蔽下的风暴肆虐,以及各个纬度上的带状云,这些特征在可见光下都无法直接观测到,但它们在红外波段却显露无遗。红外仪器能分辨出较为温暖和较为寒冷的地区,并把它们在伪色图中标识出来。在这些伪色图里我们可以看到天王星一端的极地上空覆盖着云层,还可以隐约看到像是雷暴云的云层结构。

天王星的青绿色薄雾是由于外层大气含有甲烷。甲烷吸收了太阳光里的红光和橙光,剩下的蓝光被各种物质散射开来,整个星球就呈现出蓝绿色。而这些物质由于甲烷和阳光之间的相互作用形成光化学烟雾,看上去就朦胧一片了。

天王星最外层的雾霾和云层以下,直到约6000英里(10,000公里)深处是它的大气层,温度随高度的降低逐渐下降,底部的温度约为华氏零下355度(摄氏零下215度)。大气层之下是由水、甲烷和氨构成的奇特的流体海洋。科学家不确定这个流体海洋中是否存在真的液体或者固态的冰,但他们认为天王星的正中心应该有一个直径和地球相当的岩石内核。

天王星环

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(图解:天王星环 © NASA)

天王星最近的一条光环距它的中心约23,600英里(37,191公里),最远的一条光环则在38,000英里(51,456公里)之外。不同于土星环的宽而明亮,天王星环则细而黯淡。组成天王星环的是数十亿冰块和石块,至于它们为何如此黯淡,一个说法是它们的表面可能被碳氢化合物覆盖。天文学家还认为这些石块和冰块可能来天王星的卫星。当这些直径还不到6英里(10公里)的天体受到陨石的撞击时,就会有微小的颗粒脱落下来,加入行星环。

天王星的卫星

天王星拥有五颗较大的卫星,或者说是它的五个月亮。它们分别叫做阿里尔、乌姆伯里厄尔、泰坦尼娅、奥伯龙和米兰达。泰坦尼娅的直径约为1,000英里(1,600公里),奥伯龙约为950英里(1,530公里)。阿里尔和乌姆伯里厄尔直径差不多,分别是725英里(1,168公里)和730英里(1,175公里)。直径最小的是米兰达,约290英里(470公里)。

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(图解:天王星的五大卫星 ©合成自NASA图片)

天王星还有不计其数的小型卫星,其中很多是由旅行者2号探测器发现的。它们的直径都不超过101英里(162公里),表面都很暗,这也许是因为它们和天王星环一样覆盖着碳氢化合物。另外一些小型卫星是用地面望远镜和哈勃太空望远镜观察到的。截止2004年,人们已经发现27颗天王星的卫星,也许未来还会发现更多。

BY: thetimenow

FY: Renee

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