严重发现日本天文学家揭秘天王星怪象

天王星奇特的自转轴和其卫星及星环不同寻常的的特点很或许是受很久以前冰巨行星的碰击构成的。

天王星这颗冰巨行星的乖僻特点困惑科学家已久。太阳系内的一切行星都以相同的方向在同一平面上环绕太阳旋转，天文学家们信任这是咱们太阳系从由气体和星际尘土组成的旋转星系盘中构成所遗留下来的产品。太阳系中的大部分行星也已相同的方向自转，行星极笔直朝向于其旋转平面。但是，和其他行星都不同，天王星其旋转面歪斜了98°。

星环朝向

天王星以和太阳系中其他一切行星不同的方法歪斜着。其卫星和星环也如此歪斜着，暗示它们构成于一场剧变之中，在其前期前史中，正是这场剧变是它们以这种方法歪斜。

与其考虑恒星以和地球不同方向，不同间隔的方法分布于世界中的现实，好像经过展望天球更简单了解。为了描绘天球是什么，仰视夜空并幻想目光所及的一切星星都喷绘在环绕太阳系的一个球体内外表。星星看起来就会跟着地球和这个球体的相对运动而升落。因为天王星自转并绕着太阳系公转，它使其行星极朝向相对于天球停止的一些点，所以在地球观测者的视角看来，它看起来好像在翻滚和摇晃。天王星也有一个星环体系，就像土星的相同，由多达27颗卫星组成，环绕着行星赤道旋转，所以它们也是歪斜的。天王星这些不同寻常的特点究竟从何而来好像现已被由Shigeru Ida教授所引导的来自于东工大的ELSI(地外生命科学署)的小组成功解说了。

他们的研讨标明在太阳系前期，天王星被一颗小冰行星碰击（大约地球1-3倍质量），因而导致了这颗年青行星的歪斜，并留下其奇怪的卫星和星环体系，就好像“烟枪”相同。

研讨团队在模仿冰质行星周围的卫星构成时得此定论。太阳系中大大都的行星都有卫星，这些卫星有着不同的尺度、运转轨迹、构成、以及其他特性。科学家们以为这些信息将有用的协助他们解说卫星是怎么构成的。现在发现的有力依据指出，地球仅有的卫星月球是在45亿年前一个挨近火星尺度的天体碰击了地球之后构成的。这一理论为地球和月球的构成，以及月球环绕地球的公转供给了合理的解说。

科学家们还估测如此巨大的碰击在前期的太阳系中是十分遍及的，它们是一切行星构成的过程中不可或缺的一个部分。但这并不代表每一颗行星都有着相同的“命运”，比方太阳系中的另一个行星天王星则有着必定与地球彻底不同的磕碰阅历，致使其构成于离太阳更远的方位。

因为地球构成的方位比之天王星更挨近于太阳，处于温度更高的环境，所以地球主要是由科学家们所称的“非挥发性”元素组成的。这些元素在地表压力和温度正常的情况下不会构成气体，而是呈现为岩石形状。相对的，最外层的行星则由“挥发性”元素组成，比方水和氨。尽管这些元素在挨近地表的温度和压力下会呈现为气体或液体状态，但是在远离太阳的最外层轨迹上它们因着低温被冻住成了坚冰。

依据艾达教授和他搭档们的研讨，对远间隔冰质行星的剧烈碰击与那些触及岩质行星的碰击是彻底不同的，例如被科学家以为构成了月球的碰击。因为水冰构成的温度很低，来自天王星的碰击残骸及其冰质碎片大部分会在碰击过程中蒸腾。这种理论或许也适用于与构成月球的磕碰有关的岩质物质，但现实与此相反，这种岩质物质具有十分高的冷凝温度，这在某种程度上预示着它会敏捷凝结，因而因为本身重力的存在，月球能够很多搜集磕碰发生的碎片。在天王星的比如中，一个巨大的冰质碰击物就能够使行星歪斜，使它的自传周期变得十分短（现在天王星的“一天”是大约17小时，乃至比地球的还要短），磕碰发生的剩下物质将在很长时间内以气态方式存在。其间质量最大的个别，也便是后来的天王星，吸收了大大都的剩下物质，因而天王星现在的卫星都十分小。精确地说，天王星与与其卫星质量之比，比地球与月球质量之比大一百倍还要多。艾达和搭档们的模型完美地再现了现在天王星卫星体系的结构。

正如艾达教授所解说的那样，“这是第一个解说天王星卫星体系结构的模型，它或许有助于解说太阳系中其他冰质行星的卫星体系结构，如海王星。”

除此之外，天文学家现在现已在其他恒星周围发现了数千颗行星，即所谓的系外行星。观测结果标明，在系外行星体系中，许多被称为“超级地球”的新发现行星或许包括很多的水冰，该模型也能够应用于这些行星。

天王星的自转、轨迹及其卫星轨迹

天王星的自转轴违背其轨迹法向方向98度。它的卫星轨迹法线方向与自转轴重合。

相关常识

天王星是太阳系自内往外数的七颗行星。其行星半径位列太阳系第三，而其行星质量位列太阳系第四。天王星的构成与海王星附近，它们相同有着与更大的气体行星木星和土星不相同的化学构成。因而，科学家们通常将天王星及海王星统称为 “冰巨星”，将之与“气巨星”差异开来。

尽管天王星大气中所含主要成分为氢与氦和木星跟土星类似，但其与气巨星比较包括更高份额的由水、氨、甲烷等结成的“冰”，与必定的碳氢化合物。天王星有着太阳系中最为严寒的大气，最低温度可达49k( 224 °C; 371 °F)。其大气层还具有杂乱的层状云结构：由水组成最底部的云层以及甲烷组成最高处的云层。天王星的内部由冰和岩石构成。