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天王星冷知識,生活在一個「躺著」轉的行星上,是怎樣的體驗

2024-04-24科學

1986年1月,經過9年的宇宙航行,旅行者2號探測器終於抵達了距離地球81,500公裏的天王星。這是人類歷史上首次且唯一的近距離觀測天王星的機會,旅行者2號探測器為我們捕捉到了這張珍貴的天王星近景照片。

淡藍色的天王星,表面猶如大理石般紋理,孤獨地漂浮在寒冷黑暗的宇宙中。盡管我們如此近距離地註視,它仍然深不可測。它的平靜表面下究竟掩藏著怎樣的奧秘?想象一下,如果我們在天王星上生活,將會經歷哪些新奇而迷人的體驗?讓我們一起揭開天王星神秘的面紗,探尋其中的奧秘吧!

【天王星有多大?】

太陽系中共有八顆大行星,其中天王星在體積上位列第三,僅次於木星和土星。其平均直徑約為地球的四倍,達50724公裏。同時,天王星的體積約為地球的63倍,表面積大約是地球的16倍。然而,從質素上來看,天王星位列第四,僅次於木星、土星和海王星,其質素約為地球的14.5倍。

雖然天王星的質素是地球的14.5倍,但其表面重力卻僅為0.886g,這引發了一個有趣的問題:如果我們在天王星上生活,會是什麽體驗呢?在天王星上,我們會發現自己的體重減輕了,例如,如果在地球上重80公斤,到了天王星上,體重就會減少到約71公斤。因此,我們走路時會感覺腳步輕盈,仿佛身輕如燕。

【天王星是肉眼可見的】

太陽系內,我們一般認為有5顆可以直接用肉眼觀測到的行星,它們分別是水星、金星、火星、木星和土星。但實際上,天王星也是肉眼可見的。人眼能夠觀測到的最暗的星星是6等星,而天王星的亮度在5.96~5.32等之間,這幾乎是人類肉眼觀測的極限。

值得一提的是,盡管天王星肉眼可辨,它卻是首個透過望遠鏡揭示其存在的行星。1781年3月13日,英國天文學家威廉·赫歇爾宣布了天王星的發現,這一事實頗具戲劇性。

天王星距離太陽和地球都相當遙遠,平均距離地球約28.83億公裏。因此,它的亮度較低,執行速度也相對緩慢。盡管在赫歇爾發現它之前,天王星已被多次觀測,但長期被誤認為是一顆恒星。直到1781年,威廉·赫歇爾借助望遠鏡才最終確定其為太陽系內的一顆行星。

【「躺著」轉的天王星】

當我們從地球前往天王星時,我們的傳統觀念會遭遇顛覆。天王星是一個與眾不同的行星世界,原因在於其自轉軸傾角高達驚人的97.77°。這導致天王星幾乎是「躺」在其軌域平面上旋轉,宛如地面上捲動的皮球。與此相反,地球和太陽系中的其他七大行星則更像陀螺,它們是「站立」著進行旋轉的。

天王星的獨特旋轉方式將如何影響我們呢?這顆星球圍繞太陽的公轉一圈需要84年,這意味著在天王星上度過的一年等同於地球上的84年。這本身並不出奇,因為距離太陽越遠的行星,其公轉周期通常越長。然而,真正令人驚訝的是天王星上的晝夜交替。

天王星上大部份地區白天和黑夜交替的時間長達42年。那麽,這是否意味著天王星的自轉速度極慢呢?事實並非如此。實際上,天王星的自轉速度相當快,一周僅需17小時14分24秒。那麽,為什麽天王星上的晝夜周期如此之長呢?這主要是因為天王星的傾斜軸非常大,導致其北極和南極地區輪流面向太陽,造成了極長的晝夜交替現象。

天王星因其獨特的傾斜自轉方式,呈現出與眾不同的氣候特征。其自轉軸傾角高達97.77°,導致陽光直射的地區位於其南北兩極,而赤道附近則像是陽光斜射的「兩極」。這種現象導致天王星上出現了類似於地球上的極晝和極夜現象。隨著天王星圍繞太陽的執行,當其執行到夏至或冬至點時,一個極點會持續面向太陽,另一個極點則持續背對太陽。而當它執行到軌域的另一側時,這種情況會相反。因此,天王星上的每個極點都會經歷長達42年的白天(極晝)和黑夜(極夜)。

天王星上,極晝與極夜現象占據主導地位,幾乎覆蓋整個星球。唯有赤道附近的一小塊區域,人們能夠目睹太陽的日常升落。而在這些地區,太陽升起的位置異常低矮。

若你生活在充滿奧秘的天王星上,或許會感到一絲困惑吧。

【天王星的味道不太好聞】

天王星,一顆獨特的氣態巨行星,與木星和土星在某些成分上存在差異。其大氣中,除了氫和氦,還含有顯著比例的水、氨和甲烷等「冰」物質,因而被天文學家歸類為「冰巨星」。值得一提的是,天王星的大氣中還含有硫化氫和氨這兩種具有特殊氣味的氣體。硫化氫散發出臭雞蛋的味道,而氨則具有強烈的刺激性氣味。這些氣體的混合使得天王星的氣味相當難聞。

【天王星很冷】

天王星是太陽系中最冷的行星之一,其大氣層溫度極低。據探測器測量,天王星對流層的最低溫度可達零下224℃,比遠離太陽的海王星還要冷。

從遙遠的太空俯瞰,天王星展現出寧靜的淡藍色外觀,給人以寒冷凝固的印象。然而,這顆星球實際上卻隱藏著狂野的一面。在天王星表面,狂風肆虐,風速高達240米/秒,相當於地球上5級台風的3.4倍,展現出其不為人知的力量與活力。

在攝氏零下224度的極端低溫中,凜冽的寒風刺骨而來,讓人難以忍受。這種極寒的氣候條件對人類的生存構成了巨大的挑戰,人們必須采取特殊的保暖措施才能在這樣的環境中生存下來。即使是最先進的防寒裝備也難以完全抵擋這種嚴寒的侵襲,人們仍然會感到寒冷刺骨,難以忍受。

經天文學家研究,天王星內部可能會降下鉆石雨。這些鉆石源自天王星上的甲烷,當甲烷中的碳元素在天王星內部極高的壓力和溫度下相互作用時,會轉化為鉆石。

若此事成真,天王星或將榮升為太陽系中的「貴族之星」。

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天王星,這個遙遠的星球,究竟掩藏著怎樣的奧秘世界?