第30章 太阳系内八大行星之七--天王星

天王星是太阳系由内向外的第七颗行星，与土星、木星及海王星同属类木行星。其体积在太阳系中排名第三，质量排名第四。由于天王星和海王星离太阳都十分遥远，因而被称为远日行星。

天王星直径5.1万千米，自转周期17小时多，公转周期84.3年，距离太阳28.7亿千米，阳光的强度只有地球的1/400。

天王星的视星等在+5.6至+5.9等之间，勉强在肉眼可见的+6.0等之上，它的角直径在3.4至3.7弧秒；比较土星是16至20弧秒，木星则是32至45弧秒。

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分，而没有类木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）。天王星的质量大约是地球的14.5倍，是类木行星中质量最小的。它的密度是1.29公克/厘米³只比土星高一些，直径虽然与海王星相似（大约是地球的4倍），但质量较低。这些数值显示天王星主要由各种各样挥发性物质，例如水、氨和甲烷组成。天王星内部冰的总含量在地球质量的9.3至13.5倍之间。氢和氦在全体中只占很小的部分，大约在0.5至1.5地球质量。剩余的质量（0.5至3.7地球质量）才是岩石物质。

天王星的独特之处：

天王星几乎横躺着围绕太阳公转。天王星的自转轴倾斜的角度高达98°，这使他的季节变化完全不同于其他行星。其它行星的自转轴相对于太阳系的轨道平面都是朝上的，天王星的转动则像倾倒而被辗压过去的球。有关天王星异常的转轴倾斜原因，人类的猜想是在太阳系形成的时候，一颗地球大小的原行星撞击到天王星，造成指向的歪斜。

天王星是太阳系温度最低的行星。最低温度是49 K（-224℃），比海王星还要冷。

天王星大气层的最外层是热层（增温层或晕），有着均匀一致的温度，大约在800至850K。

天王星有一个暗淡的行星环系统，由直径约十米的黑暗粒状物组成。这是继土星环之后，在太阳系内发现的第二个环系统。天王星环包含13个已命名的小环，其中最明亮的是ε环，其他的环都非常黯淡。天王星的光环像木星的光环一样暗，但又像土星的光环那样有相当大的直径。天王星环被认为是相当年轻的，在圆环周围的空隙和不透明部分的区别，暗示他们不是与天王星同时形成的，环中的物质可能来自被高速撞击或潮汐力粉碎的卫星。而最外面的第5个环的成分大部分是直径为几米到几十米的冰块。除此之外，天王星可能还存在着大量的窄环，宽度仅有50米，单环的环反射率非常低。

天王星拥有27颗已知天然卫星，其中有5颗规模较大，另外还有13条较为暗弱的行星环。

天王星与海王星的相同之处：

神奇的蓝色行星。行星的不同颜色与它们的大气构成和表面性质有关，天王星大气中富含甲烷，而甲烷对阳光中的红、橙光具有强烈的吸收作用。这样，经天王星大气反射后的阳光的主要成分都是蓝、绿光，看上去就呈蓝绿色了。

天王星和海王星的内部和大气构成和更巨大的气态巨行星（木星、土星）不同，天文学家设立了冰巨星分类来定义它们。

科学家们在对海王星和天王星研究之后得出结论：海王星和天王星上或覆盖有大片液态钻石海，海面上还漂浮着类似于冰山的、体积庞大的固体钻石。这一发现有助于解释这两个星球的一些奇怪特性。研究人员还通过实验证实：在太阳系外围海王星和天王星的冰巨星内确实会下“钻石雨”。

哈，如果这钻石雨下在地球上，会是怎样的效果呢？