第12章 天王星(2 / 2)

天王星小檔案

顛倒的行星世界

天王星的公轉軌道在土星外麵,每84.01個地球年公轉1周。天王星自轉方式像一個耍賴的小孩,躺在地上打滾似的,非常奇特。天王星橫躺在軌道上一邊打著滾,一邊繞太陽轉圈。天王星如此運動的結果是天王星上的春秋兩季,有著快速的晝和夜的交替,約每隔16.8小時太陽就升起一次。

而冬夏兩季和春秋兩季則截然不同,當天王星的南半球對著太陽時,南半球處於夏季,這時期的太陽總是在南半球上空轉圈子,永不下落。整個夏季南半球始終是白晝。這時背向太陽的北半球則處於冬季,整個冬季要度過長達21個地球年的漫長黑夜,難怪有人把天王星稱作為“一個顛倒的行星世界”。

天王星的衛星

在1977年之前,人類隻知道天王星有5顆衛星,這5顆衛星幾乎都在接近天王星的赤道麵上,繞天王星轉動。因為天王星的自轉軸傾斜為98°角,這5顆衛星都成了逆行衛星。其中,天衛三和天衛四較大,直徑分別為1000千米和1630千米,其餘三顆比較小,最小的天衛五是1948年美國天文學家柯伊伯發現的,直徑為484千米。天衛五的地形複雜,有高達24千米的山峰,坑坑窪窪的洞和數條線狀的溝,它的成因迄今依然還是個謎。

1986年“旅行者2號”探測器造訪了這顆行星,發現了10顆新衛星,使它的衛星數目增加了2倍,共計15顆,新發現的衛星都很靠近天王星,但都比較小,直徑多在20—100千米之間。最大的一顆直徑為160千米,此衛星被稱為1985UI。隻有這顆衛星是“旅行者2號”在飛往天王星的旅途中發現的。

天王星的神秘麵紗才稍稍揭開,還會不斷有新的疑謎產生。要想更深地了解謎一樣的天王星,還要靠天文學家們的長期不懈的努力。

意外的發現

土星有美麗而奇特的光環已是眾所周知的事了,光環似乎成了土星的“專利”。直到20世紀70年代才打破了這種壟斷現象。

1977年3月10日,在一次天王星掩恒星的天象觀測中,天王星在天空緩慢移動,從天秤座中一顆編號為SAO158687號的暗恒星後麵經過,出現了罕見的掩星天象。中國、美國、澳大利亞、印度和南非的天文台都抓住這難得遇到的機會進行觀測。掩星前出現5次和掩星後出現5次忽暗忽亮現象。

經過天文學家們的分析,確認天王星也有光環,是9條細環,寬度約10萬千米。

1986年1月24日“旅行者2號”探測器以每小時72000千米的速度飛掠天王星時,又發現了天王星的11個環,糾正了9個環的認識。天王星共有20個環,不同的環有不同的顏色,給這顆遙遠的行星增添了新的光彩。

海王星也具有輻射帶,還有類似於在地球南北極出現的極光。隔16小時3分至16小時5分發生一次,說明海王星也有磁場。海王星磁場與其自轉軸之間的傾角約為50°,其磁層中主要是由氫離子,氦離子和氨離子構成。

筆尖上的發現

從1781年天王星被發現以來,人們發現天王星老是不守“規矩”,在繞太陽轉圈的軌道上總是東搖西晃的,使眾多的天文學家們感到困惑不解:

或許在天王星的外側還有1顆大行星,由於它的存在,造成天王星的行動異常。19世紀,許多天文學家們致力於搜索這顆“天外行星”的熱門工作。

當時有兩位青年——英國亞當斯和法國勒威耶在互不知曉的情況下,各自分別進行了整整2年的計算工作,1845年亞當斯先算出“天外行星”的軌道,但是,格林尼治天文台卻把他的論文束之高閣,錯過了首先找到新星的良機。

1846年9月18日,勒威耶把計算結果寄到了柏林,卻受到了重視。柏林天文台的伽勒不失時機地搜索這顆“天外行星”,最終在勒威耶指點的位置附近發現了這顆新行星,這就是太陽係家族的第八顆大行星——海王星。

筆尖下發現的海王星,使太陽係的疆域又一次向外推移,達到了45億千米之遙,同時,為哥白尼學說和牛頓力學提供了最好的根據,成為科學史上一段膾炙人口的佳話。