世界完全顛倒了的天王星
從天王星上看天空,從西方升起、東方落下的太陽,隻是一個十分微弱而又光芒四射的光點,此外,南北半球都有42年漫長的白天,然後到來的是42年永恒的黑夜。
過去,天文學家們一直以為太陽係的範圍是以土星為界,這是因為天王星、海王星和冥王星離地球太過遙遠。不用望遠鏡看不見它們。1781年,天王星被發現後,這個傳統的概念終於被推翻,消息轟動了整個歐洲。
科學家萬萬沒有想到,這個驚人的偉大的發現,競來自英國一個默默無聞的業餘天文愛好者——威廉·赫歇爾。
威廉·赫歇爾是一個充滿想象力的樂師,對夜空中閃爍的星星有著濃厚的興趣,每到夜晚,就會伏在窗口,全神貫注地觀察星空。他曾經製造了幾百架望遠鏡,其中有一架是當時世界上最大的望遠鏡,鏡頭直徑達1.22米,鏡筒長12米。
1781年3月13日,當赫歇爾把望遠鏡對向金牛座時,忽然發現了一顆從未見到過的星星。當他換了一個倍數更大的望遠鏡繼續觀察後,發現這顆綠色的星星稍稍變大了,這說明了它不是恒星,因為恒星距地球相當遙遠。
經過複雜的研究和計算,天文學家們終於弄清它是一顆新行星——天王星。後來,赫歇爾又發現了天王星的兩顆衛星,並首先證實了過去人們一直以為靜止不動的太陽其實也在運動。
赫歇爾把畢生精力獻給了天文學,研究了許多恒星;並編製出“星團星雲表”,科學家們稱他為“恒星天文學之父”。
在西方國家,天王星是以神話中的天神鳥拉納斯來命名的。天王星離太陽要比土星離太陽遠上一倍,威廉·赫歇爾這個發現啟發科學家們去探索太空中更多的奧秘。
.天王星與太陽的距離約28.7億公裏,相當於地球到太陽距離的19倍多。由於天王星接收到太陽的光和 熱,還不到地球的3倍,表麵平均溫度為一210℃。
科學家指出,天王星有65個地球那麽大,但是,質量隻有地球質量的14.6倍,平均密度很低,隻比水稍微重些。
天王星繞太陽公轉一周,等於地球上的84年,自轉一周則是24小時左右。天王星的大氣中,含氫氣約一半,其餘為氦氣和甲烷。
天王星是太陽係中較奇特的一顆大行星。
一科學家說,人類如果能登上天王星,會發現它對於地球來說,幾乎是一個完全被顛倒了的世界。因為,它距離太陽很遙遠,從天王星上看天空,從西方升起、東方落下的太陽,隻是一個十分微弱而又光芒四射的光點,此外,南北半球都有42年漫長的白天,然後到來的是42年永恒的黑夜。至於天王星向陽的那個半球,幾十年中總是可看見太陽在空中每隔25小時就旋轉一圈。
早先,天文學家發現天王星有5個光環,這是太陽係中第兩個發現有光環的行星。
1977年,中國的紫金山天文台和北京天文台以及美國的空間實驗室、印度天文台、澳大利亞站斯天文台等,都接連新發現了天王星的另4個光環,如此一來,天王星的光環便增加到9個。
天王星光環和土星光環相似,不過顯得相當薄,也很暗弱,這是因為這些光環是由許多小冰塊或小鐵塊組成的。光環在一條約7000公裏寬的環帶上,距離天王星約18000公裏。
1982年,繞著地球軌道運行的人造衛星“國際紫外線探測者”,由紫外光譜儀測出天王星上有一道極光。美國天體物理學家約翰·克拉克解釋說,它類似地球上的北極光,由此證明天王星有一個像地球上那樣的強磁場。
其實,從赫歇爾發現天王星以來,科學家們對天王星一直所知不多。直到1986年1月24日,“旅行者2號”飛經天王星的8.1萬公裏的高空,傳回許多清晰的彩色照片,終於揭開了神秘莫測的天王星的真麵目。
“旅行者2號”探測的結果,發現天王星上有閃電現象,並記錄到了它會發出短暫而又強大、混亂的無線電信號,很像地球上的閃電特征。
“旅行者2號”探測出,天王星的大氣層中有雲和風,大氣主要成分是氫,氦的含量隻有10%~15%,這個比例與木星的大氣組成頗為相似,大大出乎科學家意料之外。
為了確實明了天王星大氣的情況,“旅行者2號”拍攝之時采用了特殊濾光片,因而照片找不到家木星或土星表麵那種與赤道平行的雲帶,橙黃色部分是天王星的南極區域。上空可能籠罩著厚厚的甲烷氣體。
一“旅行者2號”還發現,天王星會發出射電波,科學家認為,這是由於磁力線附近的電子運動而產生的,說明天王星有磁場,而且磁場強度比地球稍高一些。最為奇特的是,天王星的磁軸與自轉軸之間有55°的夾角,使得天文學家困惑不已。
不過,發現天王星磁場,使科學家們相信,天王星內部結構的中心,是一個像地球那樣大的固態熔岩核心,外麵覆蓋著8000多公裏厚的高溫水、甲烷、氨和帶電粒子。
此外,“旅行者2號”也發現天王星的兩個新光環,目前為止,天王星的光環已經增加到11個。
過去,科學家隻知天王星的衛星有5顆,“旅行2號”探測之後找到了另外10顆,使天王星的衛星數目增加到了15顆。
“旅行者2號”也針對原先的5顆衛星進行了探測。
天衛一是天王星衛星中最明亮的‘·顆,直徑1330公裏,上頭有一條大峽穀是英國天文學家拉塞爾發現的,後來以莎士比亞名劇《暴風雨》中一個小鬼的名字“埃裏尼爾”命名。
天衛三的直徑1600公裏,是英國天文學家威廉·赫歇爾發現的,取名為“泰坦尼亞”,是莎劇《仲夏夜之夢》中仙後的名字。科學家認為,天衛三的表麵,明亮的部分可能是由冰構成的白色斑。
天衛四的直徑1630公裏,是天王星衛星中最大的,也是由赫歇爾發現的,取名為奧貝龍,是《仲夏夜之夢》中仙王的名字。目前得知,天衛四上矗立一高達6.4公裏的山峰和許多隕石坑。
天衛五是美國天文學家柯伊伯發現的,直徑500公裏,取名為米蘭達。天衛五的地貌極其複雜,有山脈、峽穀、懸崖、冰川,還有一條山穀深達16公裏,有一座峰高達24000米。
雖然天王星的謎團逐一被揭開了,但是在探索過程卻又有另一些疑謎產生!說明了科學家們對大自然,待別是對遙遠天體的認識之路,永無止境。