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说过了金木水火土五大行星,这期视频来说太阳系的两个冰巨星之一——天王星。 天王星是太阳系的第七颗行星,也是第三大的行星。直径约5.1万公里,略大于海王星,是地球的四倍,体积是地球的63倍,质量是地球的15倍。在四颗气态行星中,它是最轻的。 它到太阳的平均距离约30亿公里,也就是20个天文单位。太阳光到这儿需要两小时四十分钟。坐高铁去的话,要坐1400多年。 也正是因为太远,天王星是人类用肉眼能看到的最远的星星。不过想看它得提前准备:远离城市,找个暗环境,让眼睛适应黑暗至少半小时,别看手机屏幕。准备好了,在天空中找到了,它其实也就是一个亮点,和其他行星没什么区别。所以古人一度以为它是一颗遥远的恒星,没觉得它是太阳系内的行星。 直到1781年3月13日,威廉·赫歇尔用望远镜在自己家院子里发现了天王星,这是第一颗用望远镜才发现的行星。 赫歇尔这人很厉害,不仅是天文学家,还是音乐家,还是望远镜制造商。他一生做过很多望远镜,最著名的一架反射望远镜长12米,镜筒直径1.2米,人都可以在里面走。他用这个望远镜又发现了天王星的两个卫星。 躺着转的怪行星 天王星是唯一一颗赤道与轨道几乎成直角的行星,自转轴倾斜97.77度。据推测是很久以前有个地球大小的天体把它撞倒了,从那以后它就一直是躺着转。它不仅躺着转,还反着转,是仅有的两颗顺时针自转的行星之一,另一颗是金星。 它自转一圈需要17小时,公转一圈需要84年,差不多等于人的一生。加上独特的倾斜角度,让它拥有了太阳系最极端的四季。每个季节持续21年,如果生活在天王星上,只能经历一次四季——前提是能活到84岁。 而且两极是一面长期对着太阳,一面长期在黑暗中,每42年互换一次。也就是说,如果生活在两极,会经历42年的白天,然后42年的黑夜。 最冷的行星 太阳系最热的行星是金星,最冷的呢?就是天王星,最低温度零下224℃。大家可能觉得是因为它离太阳远,但其实它的冷跟距离关系不大,因为无论有光照的一面还是黑暗的一面,温度几乎没差别。不然海王星应该更冷,但实际海王星反而暖和十来度,通常在零下214℃。 天王星冷的主要原因不是离太阳远,而是它几乎没有内部热源。这在气态行星中很奇怪——木星、土星甚至海王星都有内部热源。这些气态行星自身发出的热量远远大于从太阳接收的热量,唯独天王星不是。 行星的内部热源是什么?对岩石行星来说,
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一颗在第九大行星宝座上坐了76年的星球,突然被一纸公文降级成了“矮行星”。教科书全部重印,几代人的常识被瞬间推翻。 它到底犯了什么错? 今天我们来聊聊太阳系里争议最大的天体——冥王星。 从数学预言到肉眼发现 故事要从海王星说起。1846年,天文学家发现天王星的轨道有偏差,猜测是某个未知天体的引力在捣乱。两个数学家通过计算,硬是算出了海王星的位置——这是牛顿力学的一次伟大胜利。 但很快大家发现,海王星的质量不足以完全解释天王星的轨道偏差,连海王星自己的轨道也有问题。于是人们理所当然地认为:海王星外面肯定还有一颗行星。 这一找,就是半个多世纪。 1929年,美国洛厄尔天文台来了个年轻人,叫克莱德·汤博。他不是专业天文学家,只是个初中辍学的农家少年。但他对天文痴迷,用拆下来的汽车零件自制望远镜,观测火星和土星的数据精准得让专业台站惊讶。洛厄尔天文台给了他一个机会。 汤博用的方法叫“巡天观测法”——对着同一片天空每隔一段时间拍张照,然后仔细对比照片上有没有移动的物体。这是个极其枯燥的活儿,全靠人工用眨眼比较器一点点比对。 功夫不负有心人。1930年2月18日,汤博在洛厄尔预言的位置附近,发现了一个移动的光点。 消息公布后,全世界寄来一千多个命名建议。最终入选的是“普鲁托”,一个11岁英国小女孩提出的名字。她说这颗行星距离太阳那么远,肯定像地府一样阴冷黑暗,用罗马神话中的冥界之神命名再合适不过。中文译作“冥王星”。 质疑的声音从一开始就有 冥王星被发现才一个多月,质疑就来了。 首先是轨道。它跟其他行星都不在一个平面上,和黄道面有17度夹角,还是个扁扁的椭圆。最近时比海王星离太阳还近,最远时又跑到74亿公里开外。公转一圈要248年——这种轨道在八大行星里找不出第二个。 然后是大小。冥王星太暗了。太阳光到它那儿平均要5个多小时,亮度只有地球的九百分之一。正午站在冥王星上,也就跟地球黄昏差不多亮。 更关键的是,它可能比预想的要小得多。冥王星所在的柯伊伯带,有无数小天体。虽然它是目前发现的柯伊伯带天体中最大的,但直径只有2400公里——比月球还小。 质量更是轻得可怜,只有地球的0.2%。如果把地球比作西瓜,月球就是个鸡蛋,而冥王星顶多算颗葡萄。一颗行星的质量不到月球的五分之一,这有点说不过去了吧? 1978年,天文学家发现了冥王星最大的卫星——卡戎。
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