太陽系的兩顆冰質巨行星

時間：2021-02-19 16:45:01 科普知識我要投稿

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，歡迎閱讀。

太陽系的兩顆冰質巨行星

　　太陽系是一個大家庭，這里天體成員眾多。太陽是太陽系的最主要天體，其質量占太陽系總質量的99.86%.除太陽外，八顆行星體型較大，各自沿著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衛星，組成自己的小家庭。

　　通過望遠鏡發現天王星

　　夜幕降臨后，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于太陽系，此后很長一段時間里，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“恒星天文學之父”。

　　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，用自己制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，它要么是一顆周圍有云霧的恒星，要么是一顆彗星。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恒星。后來，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，一面又將它說成行星。這引起了天文學家們的關注和爭議。將近兩年后，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，這種說法得到了公認，并將它命名為天王星。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暗弱，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，也屬于偶然的幸運。對于距離太陽更遠，視星等約7.8等的海王星，裸眼根本看不見。發現天王星后的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，它圍著太陽運轉一周要花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個月后，才到達天王星附近。說起海王星，它離太陽和地球更加遙遠，與太陽相距平均45億干米，合30個天文單位，沿著這樣巨大的軌道，它圍繞太陽運轉一周要花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周。

　　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、物質組成和溫度上看，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，這里物質狀態呈現為致密流體，約占行星總質量的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衛星

　　天王星外表大氣層的最低溫度可低至－224.2攝氏度，比海王星還略低一些，如此低的溫度，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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