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天王星就像被一個比地球大一到三倍的天體重擊了一樣

天王星是太陽系裡唯一一個橫躺在公轉軌道上的行星。天王星的衛星和行星環也是朝一個方向傾斜,有人推測這源自於一次歷史上災難性的撞擊使它傾倒。

天王星相對於太陽系裡其他的行星傾斜了90以上,他的氣態行星環系統和繞著它公轉的著名的27顆衛星也同樣如此

旅行者2號於1986年拍攝的天王星

寒冷是天王星形成的關鍵所在。研究人員發現,在寒冷又黑暗的太陽系外部產生的巨大撞擊,和在離太陽近一些的地方產生的撞擊,其導致的後果是不同的。例如,月球的形成就是很久以前的一次撞擊所造成的。

這次撞擊的主角是原地球和一個火星大小的天體——Theia,兩者都主要是由岩石形成的(而不是冰),這些在撞擊的巨大作用下進入太空的物質很快就凝固住了,於是,新生的月球在引力的作用下吸引了許多這種物質。

哈勃空間望遠鏡的天王星影像,可以看見雲帶、環和一些衛星。

研究人員的模型考慮了所有這些因素,表明撞擊天王星的物體冰冷而巨大,品質為現代地球的1到3倍。

日本東京工業大學地球生命研究所的Shigeru Ida是這項研究的主要作者,他在一份宣告中說“這個模型是第一個解釋天王星衛星系統的結構的模型,它可能有助於解釋太陽系其他冰冷行星(例如海王星)的結構。”

地球和天王星大小的比較。

“除此之外,天文學家們發現了成千上萬個在其他恆星周圍的行星,即系外行星,觀測表明,許多新發現的被稱為超級地球的系外行星可能由大量水冰構成,“艾達說,”這個模型也可以適用於這些系外行星。”

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天王星是太陽系的第七顆行星。它具有太陽系行星中第三大的半徑和第四大的品質。天王星的組成與海王星相似,兩者的化學成分都與更大的氣態巨行星木星和土星不同。因此,科學家經常將天王星和海王星歸為“冰巨星”,以區別於氣態巨行星。天王星的大氣與木星和土星的大氣在主要成分是氫和氦是相似的,但它含有更多的“冰”,例如水,氨和甲烷,以及痕量的其他碳氫化合物。它有太陽系中最冷的大氣,最低溫度為49 K(-224°C; -371°F),並且具有複雜的雲層結構,其中水被認為構成最低層的雲,甲烷則構成最上層的雲。天王星的內部則主要由冰和岩石組成。

天王星大氣層的對流層和平流層低層的溫度曲線圖,數層的雲和霾也表示在圖中。

像其他巨行星一樣,天王星也有一個環系,一個磁層和許多衛星。天王星系統具有獨特的佈局,因為其旋轉軸十分傾斜,幾乎進入其公轉軌道平面。因此,它的北極和南極位於對大多數其他行星來講是赤道的地方。1986年,旅行者2號的影像顯示,天王星在可見光中幾乎沒有特徵,沒有其他巨行星中可見的雲帶或風暴。目前為止,旅行者2號仍然是唯一訪問過該星球的航天器。2007年,地球上的觀測顯示了天王星上的季節變化和接近季節分點時天氣活動的增加,其風速可以達到每秒250米(900千米每時; 560英里每時)。

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