第一千八百五十一章天王星
趙中遙這時,就看着飛飛說道,‘我們要找的第八顆紫晶寶石,就在天衛三上面。只要我們駕駛着飛船,直接飛到天衛三上面,就可以找到第八顆紫晶寶石。’
飛飛聽了老爸的話,就說道,‘那好,我們趕緊到天衛三上面去吧!’
天天和曲玉倩也沒有什麼意見。只要是趙中遙和飛飛決定的事情,她們倆也就不會發表什麼不同的意見。
就這樣,趙中遙和飛飛商量好後,就又駕駛着飛船向天衛三飛去。
在飛往天衛三的時候,飛飛還要趙中遙先給他講一講關於天衛三的一些天文知識。
‘老爸,既然我們現在就要到天衛三去了,那你能不能先給我們講一些關於天衛三的知識,讓我們對這一顆天王星的衛星多一些瞭解。’飛飛看着趙中遙說道。
趙中遙聽了飛飛的話,就說道,‘要了解天衛三,那就要先了解一下它的母星——天王星。我現在先給你們講一講關於天王星的知識吧!’
飛飛聽了老爸的話,就又說道,‘好,那你就先給我們講講關於天王星的知識吧!’
‘好,我來先給你們講講關於天王星的知識。’趙中遙這樣說道。
接下來,趙中遙就給飛飛講了一些關於天王星的知識。
天王星,爲太陽系八大行星之一,是太陽系由內向外的第七顆行星(18.37~20.08天文單位),其體積在太陽系中排名第三(比海王星大),質量排名第四(小於海王星),幾乎橫躺着圍繞太陽公轉。封面圖爲旅行者2號飛掠天王星最近時拍攝的照片。
天王星是第一顆使用望遠鏡發現的行星。威廉·赫歇爾在1781年3月13日於自宅庭院中發現了這顆行星。天王星和海王星的內部和大氣構成和更巨大的氣態巨行星(木星、土星)不同,天文學家設立了冰巨星分類來定義它們。天王星擁有27顆已知天然衛星,其中有5顆規模較大,另外還有13條較爲闇弱的行星環。
天王星大氣的主要成分是氫、氦、甲烷和氘。據推測,其內部可能含有豐富的重元素。地幔由甲烷和氨的冰組成,可能含有水。內核由冰和岩石組成。天王星是太陽系內大氣層最冷的行星,最低溫度爲49K(-224℃)
天王星主要是由岩石與各種成分不同的水冰物質所組成,其組成主要元素爲氫(83%),其次爲氦(15%)。在許多方面天王星(海王星也是)與大部分都是氣態氫組成的木星與土星不同,其性質比較接近木星與土星的地核部分,而沒有類木行星包圍在外的巨大液態氣體表面。
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天王星的質量大約是地球的14.5倍,是類木行星中質量最小的。它的密度是1.29公克/釐米³只比土星高一些,直徑雖然與海王星相似(大約是地球的4倍),但質量較低。這些數值顯示天王星主要由各種各樣揮發性物質,例如水、氨和甲烷組成。天王星內部冰的總含量還不能精確的知道,根據選擇的模型不同有不同的含量,但是總在地球質量的9.3至13.5倍之間。氫和氦在全體中只佔很小的部分,大約在0.5至1.5地球質量。剩餘的質量(0.5至3.7地球質量)纔是岩石物質。
天王星的標準模型結構包括三個層面:在中心是岩石的核,中間是冰的地幔,最外面是氫/氦組成的外殼。相較之下核非常的小,只有0.55地球質量,半徑不到天王星的20%;地幔則是個龐然大物,質量大約是地球的13.4倍;而最外層的大氣層則相對上是不明確的,大約擴展佔有剩餘20%的半徑,但質量大約只有地球的0.5倍。
天王星核的密度大約是9g/cm³,在覈和地幔交界處的壓力是800萬巴和大約5000K的溫度。冰地幔實際上並不是由一般意義上所謂的冰組成,而是由水、氨和其他揮發性物質組成的熱且稠密的流體。這些流體有高導電性,有時被稱爲水–氨的海洋。天王星和海王星的大塊結構與木星和土星相當的不同,冰的成分多於氣體,因此有理由將她們分開另成一類爲冰巨星。
上面所考慮的模型或多或少都是標準的,但是其他的模型也能滿足觀測的結果。例如,如果大量的氫和岩石混合在地幔中,則冰的總量就會減少,並且相對的岩石和氫的總量就會提高;可利用的數據還不足以讓我門確認哪一種模型纔是正確的。
天王星內部的流體結構意味着沒有固體表面,氣體的大氣層是逐漸轉變成內部的液體層內。但是,爲便於扁球體的轉動,在大氣壓力達到1巴之處被定義和考慮爲行星的表面時,天王星赤道半徑和極半徑分別是25559±4和24973±20公里。這樣的表面將作爲這篇文章中高度的零點。
天王星有27顆已知天然的衛星,這些衛星的名稱都出自威廉·莎士比亞和亞歷山大·波普的歌劇中的人物。五顆主要衛星的名稱是天衛五、天衛一、天衛二、天衛三和天衛四。天衛三和天衛四是威廉·赫歇爾在1787年3月13日發現的第一顆和第二顆天王星衛星,天衛一和天衛二是在1851年被威廉·拉塞爾發現的。
但直到1852年,威廉·赫歇爾的兒子約翰·赫歇爾才爲這四顆衛星命名。1948年,傑拉德·柯伊伯發現第五顆衛星天衛五。天王星衛星系統的質量是氣態巨星中最少的,五顆主要衛星的總質量還不到海衛一質量的一半。
最大的衛星天衛三半徑只有788.9公里,還不到月球的一半,但是比土星第二大的衛星土衛五稍大些。這些衛星的反照率相對也較低,天衛二約爲0.2,天衛一約爲0.35。這些衛星由冰和岩石組成,大約是50%的冰和50%的岩石,冰也許包含氨和二氧化碳。
趙中遙看着飛飛,給他講了一些關於天王星的知識。飛飛聽了之後,就對這一顆太陽系的氣態巨行星有了一個大概的瞭解。