天王星

The Uranus

天王星是距离太阳的第七颗行星，是一个蓝绿色的圆球，它的表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道不平行的条纹，最著名的特征是其倾斜的姿态。导致它保持这个不寻常的姿势的原因，可能是由于在太阳系形成的初期一个行星大小的天体与它发生过碰撞它的磁场轨迹与其自转轴有 60 度的夹角。
概述物理性质天王星的卫星故事和神话基本参数精彩图片更多信息

概述
    读天王星的英文名字，发音时要小心，否则可能会使人陷于窘迫的境地。Uranus应读成“YOOR a nus” ，不要读成“your anus”（你的肛门）或是“urine us”（对着我们撒尿）。
    天王星是一颗远日行星，按照距离太阳由近及远的次序是第七颗。在西方，天王星被称为“乌剌诺斯”，他是第一位统治整个宇宙的天神。他与地母该亚结合，生下了后来的天神，是他费尽心机将混沌的宇宙规划得和谐有序。在中文中，人们就将这个星名译做“天王星”。
    天王星是一个蓝绿色的圆球，它的表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道不平行的条纹，这大概是由于自转速度很快而导致的大气流动。天王星的赤道半径约为25900公里，体积是地球的65倍。质量约为地球的14.63倍。天王星的密度较小，平均密度每立方厘米1.24克。天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷。
    天王星的公转轨道是一个椭圆，轨道半径长为29亿公里，它以平均每秒6.81公里的速度绕太阳公转，公转一周要84年，自转周期则短得多，仅为15.5小时。在太阳系中，所有的行星基本上都遵循自转轴与公转轨道面接近垂直的运动，只有天王星例外，它的自转轴几乎与公转轨道面平行，赤道面与公转轨道面的交角达97度55分，也就是说它差不多是“躺”着绕太阳运动的。于是有些人把天王星称做“一个颠倒的行星世界”。
    天王星上的昼夜交替和四季变化也十分奇特和复杂，太阳轮流照射着北极、赤道、南极、赤道。因此，天王星上大部分地区的每一昼和每一夜，都要持续42年才能变换一次。太阳照到哪一极，哪一极就是夏季，太阳总不下落，没有黑夜；而背对着太阳的那一极，正处在漫长黑夜所笼罩的寒冷冬季之中。只有在天王星赤道附近的南北纬8度之间，才有因为自转周期而引起的昼夜变化。
    天王星和土星一样，也有美丽的光环，而且也是一个复杂的环系。它的光环由20条细环组成，每条环颜色各异，色彩斑斓，美丽异常。二十世纪70年代的这一发现，打破了土星是太阳系唯一具有光环的行星这一传统认识。天王星有15颗卫星，几乎都在接近天王星的赤道面上，绕天王星转动。

物理性质

成分
    天王星主要是由岩石与各种成分不同的水冰物质所组成，其组成主要元素为氢（83%），其次为氦（15%）。在许多方面天王星（海王星也是）与大部分都是气态氢组成的木星与土星不同，其性质比较接近木星与土星的地核部份，而没有近土行星包围在外的巨大液态气体表面（主要是由金属氢化合物气体受重力液化形成）。天王星并没有土星与木星那样的岩石内核，它的金属成分是以一种比较平均的状态分布在整个地壳之内。直接以肉眼观察，天王星的表面呈现洋蓝色，这是因为它的甲烷大气吸收了大部分的红色光谱而导致。
天王星上的海洋
    根据航行者2号的探测结果，科学家推测天王星上可能有一个深度达10000公里、温度高达摄氏6650度，由水、硅、镁、含氮分子、碳氢化合物及离子化物质组成的液态海洋。由于天王星上巨大而沉重的大气压力，令分子紧靠在一起，使得这高温海洋未能沸腾及蒸发。反过来，正由于海洋的高温，恰好阻挡了高压的大气将海洋压成固态。海洋从天王星高温的内核 (高达摄氏6650度)一直延伸到大气层的底部，覆盖整个天王星。必须强调的是，这种海洋与我们所理解的、地球上的海洋完全不同。然而，近年却有观点认为，天王星上不存在这个海洋。真相如何，恐怕只有待进一步的观测，或是寄望美国太空总署(NASA)会落实初步构想中的新视野号2号计划，派出无人探测船再度拜访天王星。
特色
    天王星极轴与黄道面的交角非常大，约98度，这颗行星等于是「躺着」公转着，与太阳系其它行星相比显得很不寻常。天文学家推测可能是因为天王星形成初期曾遭巨大小行星偏离中心撞上，以至于极轴被「撞倒」，呈现现在的情形。
发现
    天王星是在一个偶然的情况下被发现的。1781年3月13日，英国天文学家威廉?赫歇耳在用自制反射式望远镜观察星空时，偶然在双子座发现了一颗淡绿色的星星。经过连续几天的观测，他认为这一定是太阳系中的天体，可能是彗星，为此他向英国皇家学会递交了一份名为《一颗彗星的报告》的论文。     1783年，法国科学家拉普拉斯证实赫歇耳发现的是一颗行星。为此，威廉?赫歇耳被英国皇家学会授予柯普莱勋章。
光环
    天王星也是一颗具有环的行星。它的光环直到1977年3月10日才被发现。

天王星环的总表
旅行家2号在1986年飞越天王星时，拍摄了天王星的环，2005年又新发现了两道环。

名称	与天王星中心的距离(km)	宽度(km)
1986 U2R	38,000	2,500?
Ring 6	41,840	1-3
Ring 5	42,230	2-3
Ring 4	42,580	2-3
Alpha Ring	44,720	7-12
Beta Ring	45,670	7-12
Eta Ring	47,190	0-2
Gamma Ring	47,630	1-4
Delta Ring	48,290	3-9
1986 U1R	50,020	1-2
Epsilon Ring	51,140	20-100
(shepherded by Cordelia and Ophelia)
R/2003 U 2	~66,000(near Portia)	?
R/2003 U 1	97,734(at Mab)	?

天王星的卫星

    天王星有27颗天然的卫星，第一颗和第二颗(泰坦尼亚和欧贝隆)是威廉?赫歇耳在1787年3月13日发现的，另外两颗艾瑞尔和乌姆柏里厄尔是在1851年被威廉?拉索尔发现的。在1852年，威廉?赫歇耳的儿子约翰?赫歇耳才为这四颗卫星命名。到了1948年Gerard Kuiper发现第五颗卫星米兰达。
    1986年1月，旅行家2号宇宙飞船飞越过天王星，在稍后研究照片时，发现了Perdita和10颗小卫星。后来使用地面的望远镜也证实了这些卫星的存在。
    不同于其它行星的卫星，由神话中取名字，所有天王星的卫星都取名自英国诗人莎士比亚和蒲伯的剧作中。

天王星卫星列表

名称	GM(km³/s²)	平均半径(km)	平均密度(g/cm³)
天卫一		90.3±8.0	578.9±0.6	1.665±0.147
天卫二		78.2±9.0	584.7±2.8	1.400±0.163
天卫三		235.3±6.0	788.9±1.8	1.715±0.044
天卫四		201.1±5.0	761.4±2.6	1.630±0.043
天卫五		4.4±0.5	235.8±0.7	1.201±0.137
天卫六	S/1986 U 7	0.0030±0.0013	20.1±3	1.3
天卫七	S/1986 U 8	0.0036±0.0020	21.4±4	1.3
天卫八	S/1986 U 9	0.0062±0.0014	25.7±2	1.3
天卫九	S/1986 U 3	0.0229±0.0034	39.8±2	1.3
天卫十	S/1986 U 6	0.0119±0.0045	32.0±4	1.3
天卫十一	S/1986 U 2	0.0372±0.0096	46.8±4	1.3
天卫十二	S/1986 U 1	0.1122±0.0199	67.6±4	1.3
天卫十三	S/1986 U 4	0.0170±0.0085	36±6	1.3
天卫十四	S/1986 U 5	0.0238±0.0142	40.3±8	1.3
天卫十五	S/1985 U 1	0.1931±0.0143	81±2	1.3
天卫十六	S/1997 U 1	0.049	49	1.5
天卫十七	S/1997 U 2	0.359	95	1.5
天卫十八	S/1999 U 3	0.0014	15	1.5
天卫十九	S/1999 U 1	0.0014	15	1.5
天卫二十	S/1999 U 2	0.0004	10	1.5
天卫二十一	S/2001 U 1	0.00005	5	1.5
天卫二十二	S/2001 U 3	0.00009	6	1.5
天卫二十三	S/2003 U 3	0.00007	5.5	1.5
天卫二十四	S/2001 U 2	0.00009	6	1.5
天卫二十五	S/1986 U 10	—	—	—
天卫二十六	S/2003 U 1	—	—	—
天卫二十七	S/2003 U 2	—	—	—

故事和传说
乌拉诺斯是古希腊神话中的宇宙之神，是最早的至高无上的神。他是该亚的儿子兼配偶，是Cronus（农神土星）、独眼巨人和泰坦（奥林匹斯山神的前辈）的父亲。
天王星是由威廉·赫歇耳通过望远镜系统地搜寻，在1781年3月13日发现的，它是现代发现的第一颗行星。事实上，它曾经被观测到许多次，只不过当时被误认为是另一颗恒星（早在1690年John Flamsteed便已观测到它的存在，但当时却把它编为34 Tauri）。赫歇耳把它命名为"the Georgium Sidus（天竺葵）"（乔治亚行星）来纪念他的资助者，那个对美国人而言臭名昭著的英国国王：乔治三世；其他人却称天王星为“赫歇耳”。由于其他行星的名字都取自希腊神话，因此为保持一致，由波德首先提出把它称为“乌拉诺斯(Uranus)”（天王星），但直到1850年才开始广泛使用。

基本参数

轨道半径(天文单位)	19.218
轨道偏心率	0.046
轨道对黄道斜角(°)	0.77
公转周期(年)	83.747
会合周期(日)	369.66
质量(相对于地球)	14.535
半径(相对于地球)	4.007
平均密度(克/厘米³)	1.318
表面重力(米/秒²)	8.69
逃逸速度(千米/秒²)	21.3
赤道自转周期(小时)	17.24
赤道对轨道斜角(°)	97.86
目前发现卫星数	27（2005-3-4）
反射率	0.51
平均云层温度(℃)	12.8
大气压力(巴)	大气压力(巴)
大气组成	H₂ 83％ He 15％ CH₄ 2％