天王星太阳系第七大行星，是围绕太阳运行的最神秘、最迷人的天体之一。尽管它体积巨大，与海王星相似，且具有独特的大气特征，但它仍然是太阳系中探索最少的行星之一。其极端的轴倾斜、寒冷的温度和独特的大气成分使其成为了解极端行星过程的关键研究对象。
从 18 世纪发现天王星到最近利用地面望远镜和太空探测器的观测，天王星一直超出我们的预期。加入我们的广泛之旅，了解有关 天王星的大气层、它的环、卫星、历史、形成和许多使它独一无二的奇观。如果你想了解更多关于 天王星，继续阅读。
天王星的大气层是如何形成的？
天王星的大气层是太阳系中最冷的大气层之一。，温度可达-224ºC。它的化学成分与木星或土星等行星相似，但也有重要差异，使其具有独特的个性。
它主要由 氢（约 82%） y 氦气 (15%)，加上 少量甲烷（2,3%）。最后一种化合物尤其有趣，因为它形成了其特有的蓝绿色。大气上层的甲烷吸收了太阳发出的红光并反射了蓝光，产生了特殊的色调。
除了这些成分外，科学家还发现了 乙烷、乙炔、甲基乙炔和聚乙炔等碳氢化合物的痕量，由太阳紫外线作用于甲烷而形成。还发现了少量其他化合物，例如 水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氢。要了解有关在其他天体上寻找水的更多信息，请参阅以下文章 其他行星和卫星上的水.
这个冰巨星的大气层
与其他拥有发达大气层的行星一样， 天王星有多个大气层 它们根据其在地球全球系统中的成分、温度和功能而有所区别。
1.对流层： 它是最低层，也是大气大部分集中的地方。它从负高度（由于缺乏固体表面）延伸到大约 50 公里。在这一层中，温度变化在 -153 ℃ 和 -218 ℃。以下是地球上的主要云层，按照其成分分为几层：
- 水云 （最深）
- 硫氢化铵云
- 氨和硫化氢云
- 高空甲烷云 （顶部）
2.平流层： 它位于对流层之上，高度为 50 至 4000 公里。由于吸收太阳辐射，该区域的温度开始上升。含有碳氢化合物，例如 乙烷和乙炔，它们是在光化学过程中由甲烷形成的。
3.热层： 这是已知的最外层，温度可超过 800ķ。这种现象仍然让天文学家感到困惑，因为天王星由于地处遥远而接收的太阳能非常少。
4. 日冕或外层大气： 该层延伸到太空，并且自由氢原子密度极高。其延伸范围 距地表 50.000 公里，是天王星与太阳风相互作用的关键。要了解有关太阳风的更多信息，我们推荐以下文章 太阳风.
太阳系中最极端的轴倾斜
天王星最引人注目的特征之一是它的 轴倾角 97,77 度。这意味着该行星实际上是“平躺”地绕其轴旋转，与其他行星运行的平面处于同一平面。
科学家认为，这种不寻常的倾斜可能是由 与地球大小的物体发生巨大撞击 处于形成的早期阶段。这种取向导致天王星 太阳系中最极端的季节：每个极点都会连续 42 年暴露在阳光下，而另一半则会陷入同样长度的黑夜。
有趣的是，尽管接受了更多的辐射， 两极可能比赤道更冷这表明大气环流十分复杂，尚未被完全理解。对于那些对类似现象感兴趣的人，你可以参考如何 北极光的形成.
天王星的极端气候
天王星的大气不仅因其成分而引人注目，还因其 气象动力学。几十年来，人们一直认为这是一个相对安静的行星，但最近的观测却揭示了它是个活跃的世界， 强风、乌云、风暴和令人惊奇的大气运动.
风速可达 高达 900 公里/小时。在赤道处，这些风以逆行方向（与行星自转相反）吹拂，而在极地地区，它们则以直行方向吹拂，形成一种特殊的环流模式。相对于太阳系中的其他行星，了解天王星与海王星的关系是很有趣的，海王星也因其动荡的气候而闻名，你可以在我们的文章中了解更多信息 海王星.
该 甲烷云 在高层大气中，它们特别明亮且多变。它们已被发现 巨大的风暴状结构 其演化迅速，尤其在春分和秋分时节。此外，近年来还观察到 大气活动增加这使得专家预测，下次夏至临近时将会出现更加剧烈的现象。
天王星环：一个鲜为人知的系统
天王星 13 个已知环。尽管这些环的亮度远不及土星环，但它们却呈现出一个复杂的系统，由非常狭窄、黑暗的内部结构和颜色更鲜艳的外部结构组成。
它们是在1977年的一次恒星掩星过程中偶然发现的。然后探测器 航海家2的 哈勃太空望远镜也发现了新的光环，其中包括另外两个被称为 μ 和 ν。人们认为这些环可能是由撞击解体的古代卫星碰撞而形成的。
最亮的光环是 ε，大多数只有几公里宽。它们的成分以冰和尘埃颗粒为基础，有些呈红色或蓝色，这可能与与附近卫星的相互作用有关。有关行星卫星的更多信息，您可以在以下文章中查看太阳系行星有多少颗卫星 行星的卫星.
一群有着文学名字的月亮
迄今为止，已确定以下内容： 天王星周围有 27 颗卫星。与通常以神话人物命名的其他行星不同，天王星的卫星以 威廉·莎士比亚和亚历山大·蒲柏作品中的人物.
这五颗主要卫星是： 米兰达、艾莉儿、安布里埃尔、泰坦妮娅和奥伯龙。每个国家公园都有独特的景观，有峡谷、火山口、山谷和令人惊叹的地质结构。
米兰达例如，它因其多样的地理环境而闻名，其形状就像一床打补丁的被子。 Ariel 大卫之星系列 它拥有最明亮、最年轻的表面，同时 天卫二 它的外观颜色较暗且较古老。如果你正在寻找有关太阳系的有趣事实，请不要错过我们的文章 太阳系的好奇心.
迄今为止对天王星的探索
到目前为止， 唯一访问过天王星的探测器是旅行者 2 号。美国宇航局的这艘航天器于 24 年 1986 月 XNUMX 日飞过该行星，为我们提供了其大气层、卫星和环的第一张详细图像。
在短暂的飞行过程中，旅行者二号探测到了磁场异常，发现了 2 颗新卫星、几个以前未知的环，并测量了大气数据，这些数据至今仍在分析中。对于那些对其他探测器的发现感兴趣的人，我们邀请您了解更多关于 旅行者号探测器.
虽然此后没有进一步的具体任务前往天王星，但诸如 天王星轨道器和探测器 (UOP)该探测器预计将于 2030 年代发射，目的是深入研究这颗行星，飞越它的卫星，并将太空舱降落在其大气层中。
令你惊讶的天王星奇事
- 它是太阳系中大气层最冷的行星，其温度比海王星还低。
- 它的颜色是由于甲烷但并非所有的蓝色都是一样的：最外层的环由于组成它的粒子而也是蓝色的。
- 它的旋转轴倾斜得很 每个半球的季节可持续长达 21 个地球年。
- 这是第一颗用望远镜发现的行星威廉·赫歇尔于 1781 年观察到了它，并认为它是一颗彗星。
- 其卫星的名字灵感来自文学，而不是像古典神话中其他行星那样。
天王星的数据
- 到太阳的平均距离： 2.870.658.186公里
- 日长： 17小时14分钟
- 年份的长度： 84地球年
- 逃逸速度： 21,3 km / h
- 重力： 8,69 m /s²
- 玛莎： 8.686 × 10^25 千克（相当于地球的 14,5 倍）
- 环数: 13
- 卫星数量： 27
天王星是一个巨大、神秘而奇特的世界，依然隐藏着许多秘密。它冰冷而复杂的大气层、极端的倾斜度、恒星卫星和不寻常的动态使其成为了解太阳系极端情况的天然实验室。尽管它只被航天器访问过一次，但日益增长的科学兴趣表明 天王星可能很快就会再次成为未来行星际任务的焦点。