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太陽系的兩顆冰質巨行星

太陽系的兩顆冰質巨行星

冰態巨行星(ice giant,又稱類海行星,簡稱冰巨星或冰巨行星),是一種主要由例如氧、碳、氮、硫等一些比氫和氦更重的氣體組成的巨行星。下面是小編為大家整理的太陽系的兩顆冰質巨行星,僅供參考,歡迎閲讀

太陽系的兩顆冰質巨行星

太陽系是一個大家庭,這裏天體成員眾多。太陽是太陽系的最主要天體,其質量佔太陽系總質量的99.86%.除太陽外,八顆行星體型較大,各自沿着固有的軌道圍繞太陽公轉,它們是太陽系的重要成員。其中的六顆行星,各自擁有數目不等的衞星,組成自己的小家庭。

通過望遠鏡發現天王星

夜幕降臨後,繁星滿天,千百年來,人們只能看見五顆星點在繁星間有規律地移動,它們是水星、金星、火星、木星和土星。16、17世紀,歐洲天文學家逐漸認識到,那五顆星球跟地球一起屬於太陽系,此後很長一段時間裏,人們覺得,太陽系中主要天體只有太陽和它的六顆行星。然而,1781年威廉·赫歇爾的發現,改變了這一傳統觀念。

天王星的發現者威廉.赫歇爾,曾作出多項重大的天文發現,被譽“恆星天文學之父”。

法國天文學家奧本.勒維耶,他通過天體力學攝動理論計算出了海王星。

1781年3月13日,英國天文學家威廉·赫歇爾在巴斯的家中,用自己製作的望遠鏡進行巡天觀測,尋找雙星。那天晚上,不經意間,他看到一個模模糊糊的光點。根據形狀,它要麼是一顆周圍有云霧的恆星,要麼是一顆彗星。通過改換目鏡,增加天體的放大倍率,這顆模糊天體的影像相應變大。根據經驗,赫歇爾判斷這個目標不是恆星。後來,他發現這顆天體不斷改變位置,這一點使赫歇爾判斷這個天體應該是一顆彗星。

天王星

在給皇家天文學會的報告中,赫歇爾一面稱這顆天體為彗星,一面又將它説成行星。這引起了天文學家們的關注和爭議。將近兩年後,德國天文學家波得指出:這個天體是圍繞太陽運轉的一顆行星,因為它的軌道幾乎呈圓形。很快,這種説法得到了公認,並將它命名為天王星。自此,太陽周圍又多了一顆行星。太陽系的疆域變大了,這使得長久以來人們對太陽系的固有認知發生了改變。

計算”出來的海王星

夜空中的天王星非常闇弱,接近人眼的目視極限只有非常好的視力,再加上非常好的觀測環境,才能非常罕見地裸眼看見它。1781年,威廉·赫歇爾使用望遠鏡發現它,也屬於偶然的幸運。對於距離太陽更遠,視星等約7.8等的海王星,裸眼根本看不見。發現天王星後的60多年,天文學家們仍舊沒能看見這顆行星的面目,更談不上確定它的蹤跡。這一次,天體力學攝動理論幫了天文學家的忙。

海王星

1821年開始,天文學家布瓦德計算天王星的軌道和位置,發現總跟觀測位置不符,到1830年偏差達20角秒,1845年達2角分。因此,有天文學家認為這是一顆未知行星引力攝動引起的。此時,英國的青年學者亞當斯和法國的青年天文學家勒維耶,利用天體力學攝動理論,分別獨立計算了這顆未知行星的軌道。

1846年9月23日,德國天文學家伽勒根據勒維耶的計算結果,找到了這顆攝動行星,它就是海王星。

遙遠的冰質巨行星

太陽系的八顆行星都圍繞太陽運轉。地球到太陽的平均距離是1.5億千米,這個距離被定義為一個天文單位(au)。天王星到太陽的平均距離是29億千米,合19.3天文單位。在如此遙遠的軌道上,它圍着太陽運轉一週要花84年。1977年8月20日,美國航天局發射了旅行者2號空間探測器,飛行8年5個月後,才到達天王星附近。説起海王星,它離太陽和地球更加遙遠,與太陽相距平均45億幹米,合30個天文單位,沿着這樣巨大的軌道,它圍繞太陽運轉一週要花165年。從1846年人類發現海王星,到2011年它僅僅圍繞太陽運轉一週。

天王星半徑為25362千米,在八顆行星中排名第三。海王星略小,半徑為24622千米。從大小看,兩顆行星非常接近,它們的半徑約是地球半徑的4倍,可算是體型巨大的行星,如果地球是一個蘋果的話,天王星和海王星就像籃球大小。從結構、物質組成和温度上看,兩顆行星也基本相同。它們的中心是小的'巖石內核;固體核的外面是水、氨和甲烷等構成的一個厚層,稱為幔,這裏物質狀態呈現為緻密流體,約佔行星總質量的80%.兩顆冰巨星的最外層是大氣,主要組成成分是氫、氦、少量甲烷,以及微量的水、氨等。

天王星和它的五顆較大的衞星

天王星外表大氣層的最低温度可低至-224.2攝氏度,比海王星還略低一些,如此低的温度,表明兩顆行星表面十分寒冷,其中的水、氨為冰態。它們不像木星和土星那樣,85%以上的物質為氣體,所以,天王星和海王星被稱為冰質巨行星。

雖然海王星的半徑比天王星略小,但是它的質量卻比天王星略大。兩顆冰質巨行星看上去都呈藍色,天王星是顏色淺淡的藍綠色,海王星是顏色較深的純藍色。無論是大小、質量、物質組成、內部結構,甚至是外表顏色,兩顆冰巨星都非常類似,像一對太陽系的行星雙胞胎。

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