導致天王星傾斜且寒冷的原因是什麼?

ViviancnBeta

在太陽系八大行星中,天王星的運行十分奇葩,它幾乎就是躺著圍繞太陽運行的,包括它周圍的光環,也是以豎立的方式在圍繞著它運行,以至於它的衛星的運行也與眾不同,而且天王星這顆星球的溫度特別低,可達到零下224℃,是太陽系八大行星中溫度最低的星球,那麼為什麼天王星這麼奇葩,要躺著圍繞太陽運行呢?它的溫度又為何如此之低呢?



天王星是太陽系由內向外的第七顆行星,質量約相當於地球的14.5倍,每84個地球年環繞太陽公轉一週,內部的自轉週期是17 小時又14 分,其與太陽的平均距離大約30億公里,陽光的強度只有地球的1/400,其表層大氣為甲烷,如果聞起來的話會有像臭雞蛋似的味道,但是其大氣的主要成分還是氫和氦,大氣層下面有水冰,內部則是由冰和岩石所構成,因此天王星和木星土星的構造並不十分相同,天文學家將它和海王星劃分到了冰巨星的行列。


天王星奇葩的運行方式是怎麼來的呢?其實目前科學家們還並沒有找到足以令所有人信服的答案。目前科學家們比較認可的是行星撞擊說,英國杜倫大學曾經主持過一次國際性的專項研究,他們用高性能計算機模擬不同質量天體與天王星發生的碰撞的情況,之後認為大約是在40億年前有一顆質量相當於地球兩倍大的星體以一定的速度和角度撞擊了天王星形成的,這顆星體以冰和岩石為主,而且碰撞殘骸在天王星大氣層下的冰層邊緣形成了一層薄冰殼,導致天王星內部的熱量無法向外散失,因此天王星的溫度也非常低。


這次撞擊飛濺出來的物質還在天王星之外形成了天王星的行星環,其中有一些還形成了天王星的行星,但是有些行星的運行並不是很穩定。


科普大世界

根據一項新研究的結果,天王星可能在大約40億年前與一顆質量為地球質量兩倍的原行星發生了大規模碰撞。災難性的事件將解釋天王星的一些謎團,包括這顆氣態巨行星急劇傾斜和其衛星形成的原因。

天王星有自己的暗淡環系統,並且擁有一大群衛星。最近,科學家通過光譜分析證實天王星上層大氣中的雲層聞起來像臭雞蛋。天王星也有一些奇怪的因素。例如天王星的自轉運動非常奇特。天文學家認為,天王星異常旋轉的原因很可能源於太陽系的形成時期。

在大約40億年前太陽系內的一些災難性碰撞被認為可以從根本上改變行星的特徵。這項新發布的研究試圖利用尖端的計算機模擬來計算大規模碰撞對天王星進化的影響。這項研究的一些更具體的目標是闡明天王星獨特旋轉的原因等。

杜倫大學大學計算宇宙學研究所的首席研究員Jacob Kegerreis表示:“天王星旋轉時,其自轉軸幾乎與太陽系其他行星成直角。這幾乎肯定是由巨大的撞擊造成的,但我們對這實際發生的情況知之甚少,以及這樣的暴力事件如何影響該天體。”

該團隊使用一臺功能強大的超級計算機進行50多種不同的模擬,其中包括原始天王星被三顆原行星擊中,這三顆原行星的質量分別是地球質量的一倍,兩倍和三倍。高分辨率模擬結果顯示,天王星可能被一顆年輕的原恆星擊中,該原恆星至少是地球質量的兩倍,主要由岩石和冰組成,在某些方面類似於氣態巨行星本身的岩石核心。

該研究還可以幫助解決關於天王星大氣層的極低溫度零下216°C(零下357°F)的長期謎團。來自原恆星的碎片可能在行星的冰層附近形成一層薄殼,這樣可以防止行星核心的熱量傳遞到高層大氣層。

計算機碰撞還表明,年輕的天王星與原行星之間的衝擊可能會將大量的岩石和冰塊投入軌道,這些岩石和冰塊將在傾斜的平面周圍沉澱下來。天王星的衛星可能會合並,或者材料的撞擊可能會改變現有衛星的軌道,使它們排成一線。來自撞擊的碎片也可以解釋天王星的離軸磁場的不尋常特性。

該研究成果在發表在《天體物理學雜誌》上。


cnBeta

其實,行星的自轉軸是與自己的衛星的平均軌道垂直的,而衛星的軌道則是由自己的磁場和太陽的磁場共同規範決定的。就如地球自轉的傾斜角度就是由月球的軌道避開太陽磁場的交變帶、也就是太陽斥力的最強位置決定的。如果一顆行星有多顆衛星,那麼,它們的軌道只有均衡分佈在太陽磁場交變帶的兩側,才能使行星的自轉軸保持與太陽基本一致。如果行星的多顆衛星的軌道都是在交變磁場的一側,那麼這顆行星的自轉軸就會向一個方向傾斜。地球的自轉軸能夠穩定,就是由月球的公轉軌道上半年與下半年遊走在太陽交變磁場的兩側造成的。

當然,天王星的自轉軸傾斜、其它行星的自轉軸不傾斜是否由這個猜測造成,這裡只是提供一個思考方向,具體是否由這個原因造成,還需要觀測驗證。

至於天王星的寒冷,那隻不過是表面現象,由於它的一個自轉軸一端幾乎正對著太陽,所以它的這個極幾乎永遠是白晝。雖然距離太陽遙遠,大氣層下面的溫度可能很適宜生命的繁衍和發展。其實,人類要想尋找地外生命的首選應該是天王星。

千萬不要認為,類木行星是氣體星球,那是由牛頓引力定律不適用於星球之間造成的、對星球質量計算的錯誤結果。根據我的極性對應理論推測:行星的質量密度與太陽的距離正相關。當然,具體的相關理論,因為牽扯到整個極性對應理論體系,所以這裡就不說了。


周慶和1178559755

我們太陽系中的八大行星中,火星、地球、金星、水星與太陽是一個系的,木星、土星以及之外的都是好幾個系,我們太陽系是由太陽為主除地、火、金、水其它都是太陽“收留”的孤星或雜牌。但是太陽還是儘量的把它們一個個的“安頓”好。當然太遙遠處的天王星,太陽感覺有些“吃力”,所以有偏差這就很正常。本來行星的自轉軸都是由太陽的引力與距離控制的,你看地球的自轉軸不是很完美嗎?當然天王星是永遠來不了地球這位置,過幾億年後木星可以來到地球的位置上。因為宇宙中所有星球、星系都是用羅旋式軌道運轉的,就是轉一圈就會小一點。


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