一个色农夫导航 艰深的夜空中，约有6000颗星是咱们肉眼可见的。其中，水星、金星、火星、木星、土星在星座间穿行，它们的畅通引发了东说念主们的思象和探索。 太阳系行星家眷（图源：《学问即是力量》杂志） 跟着地球也被列为行星，在千里镜匡助下，天王星和海王星这两颗气态冰巨星也先后被东说念主们探伤到，太阳系行星家眷厚爱“团圆”。 太阳系行星家眷（图源：《学问即是力量》杂志） 那么，这两颗距离咱们最远的气态冰巨星——天王星、海王星又有些许机密？就让咱们走近这两颗行星，解开太阳系“天”涯“海”角背后的谜团...
一个色农夫导航
艰深的夜空中，约有6000颗星是咱们肉眼可见的。其中，水星、金星、火星、木星、土星在星座间穿行，它们的畅通引发了东说念主们的思象和探索。
太阳系行星家眷（图源：《学问即是力量》杂志）
跟着地球也被列为行星，在千里镜匡助下，天王星和海王星这两颗气态冰巨星也先后被东说念主们探伤到，太阳系行星家眷厚爱“团圆”。
太阳系行星家眷（图源：《学问即是力量》杂志）
那么，这两颗距离咱们最远的气态冰巨星——天王星、海王星又有些许机密？就让咱们走近这两颗行星，解开太阳系“天”涯“海”角背后的谜团。
行星的出身
太阳系通盘天体皆发源于归并团物资，这一团物资中的绝大部分由于质料引力坍缩到中心变成太阳，剩余部分变成前行星盘（在原太阳或恒星周围的气体尘埃盘），行星和卫星等天体在其中出身。
太阳系（图源：千库网）
前行星盘上距离太阳近的区域温度高，易蒸发物资难以生涯。金属、岩石这些固体物资也在成年累月的畅通中，逐渐黏合变成石块乃至更大的星子。星子之间发生碰撞、合并，在太阳系里面“拼装”成类地行星，即水星、金星、地球、火星。
而在鉴别太阳的低温区域，水、甲烷等易蒸发物资以冰雪的景色存在，前行星盘中更大的星子集会变成大质料的行星核，赶紧吸附多数气体，变成巨行星。离太阳稍近处是木星和土星，稍远方的行星含有更多冰雪类物资，即天王星和海王星。
幻化莫测的大气层
由于天王星、海王星与地球相距迢遥，兑现当今，唯有旅行者2号探伤器离别在1986年和1989年近距离飞向上它们。它们的大小、自转、大气、磁场等信息，多是由大地千里镜和哈勃空间千里镜、斯皮策天际千里镜、韦布空间千里镜得回的。而旅行者2号探伤器获取的数据，于今仍在被天文体家发掘、辩论。
青蓝行星之谜
浓厚的大气层是东说念主们对天王星和海王星的第一印象。它们的大气皆是太阳系变成早期从前行星盘中吸积的，身分主如若氢（约占80%）、氦（约占10%）以及更少的甲烷（约占2%）等气体，还包括氨、水、碳氢化合物的水合物等冰质身分。
旅行者2号探伤器于20世纪80年代拍摄的天王星(左)、海王星(右）（图源：《学问即是力量》杂志）
甲烷领受红光一个色农夫导航，反射蓝光，因此天王星和海王星皆呈现阴暗的青蓝色，同期，由于天王星有较多的雾，大气层污染且甲烷含量稍低，热枕偏青色；而海王星雾较少，大气层见地，则更偏蓝色。
天王星“躺平”的一世
不同于木星上空限制繁多的云带和气旋，旅行者2号探伤器拍摄到的天王星幽静柔和，但跟着它接近两分点（春分或秋分），大气当作显耀增强——高纬度区域会出现约250米/秒的强风。况兼天王星险些是“躺”在它的公转轨说念上畅通，这也意味着天王星上大部分区域轮流资格漫长的极夜和极昼，大气当作有浓烈的季节性变化。
天王星（图源：《学问即是力量》杂志）
海王星的奥妙云层
海王星外层的大气是太阳系最阴寒的地点之一，平均温度约为零下214摄氏度。相关于天王星，它的大气也更活跃，旅行者2号探伤器在其南半球发现的风暴结构——大暗斑能放得下通盘地球，风速高达700米/秒傍边。
海王星（图源：《学问即是力量》杂志）
可是，两年后哈勃空间千里镜探伤到大暗斑灭绝了。又过了两年，哈勃空间千里镜发现其北半球出现了一个较小的暗斑。
这些忽隐忽现的暗斑结构反应了海王星上空云层（由氨、硫化氢等变成）的当作，而运行这些云层畅通的能量，则是海王星里面握续向外开释的热能。
海王星云层的奥妙不啻于此。东说念主们还发现海王星的云层变化与太阳当作周期联系，太阳当作增强时，云层会灭绝；太阳耀斑爆发时，太阳风将带电粒子吹向寰球空间，影响行星的磁场。海王星的云层与太阳当作的关联，也涌现磁场在云层演化中的作用。
天王星、海王星的磁场与自转轴情况
（图源：《学问即是力量》杂志）
偏私的磁场
天王星和海王星的磁场由其幔层中金属氢变成的电流所产生，但与地球、木星等位于行星中心、与行星自转轴同标的的偶极磁场不同，天王星与海王星的偶极磁场标的离别偏离自转轴约59度和47度，况兼皆偏离行星中心达到行星半径的55%和31%。太阳风粒子在这既偏又歪的磁场的招引下，与两颗行星的行星环系统产生了复杂的相互作用。
结构精采的环
当今已知天王星和海王星离别有28颗和16颗卫星，广泛又小又黑，难以不雅测。唯有海王星的卫星——海卫一是个例外，它又大（直径很是于月球的80%）又白（倒映率高达0.76），因而在发现海王星17天后就被发现。
不同于土星环的壮丽瞩目，天王星和海王星的环阴暗、局促、淡泊。1977年才第一次通过掩星枢纽（指一个天体在另一个天体与不雅测者之间通过而产生的守密表象）证据了天王星的环，自后应用掩星枢纽寻找海王星环的数次尝试皆失败了，直到旅行者2号探伤器飞越时才证据海王星也有行星环。
海王星和海王星的环
（图源：《学问即是力量》杂志）
天王星和海王星的行星环由渺小的颗粒构成，在太阳放射和相互碰撞的作用下，会在空间弥漫而逐渐灭绝。但天王星和海王星皆存在一些相当窄的环。
有天文体家提倡，这些窄环不错由所谓的“牧羊犬卫星”（指那些在巨型行星的环两侧的微型卫星）保管，立地这一机制被不雅测所证实。另外，天王星和海王星的某些环不是好意思满招引的，而是沿着轨说念变成几段高密度的弧段，这些弧段的保管机制于今仍然是个谜。
“牧羊犬卫星”保管窄环暗示图
（图源：《学问即是力量》杂志）
天王星与海王星处于迢遥的天际，由地球启航的航天器需要10年傍边的摇荡期间才气到达。当今，我国天文体家正在紧锣密饱读地深化谈判太阳系领域（包括天王星和海王星）探伤筹商，但愿不久的改日，中国的深空探伤器能领先闯进这两颗行星奥妙的领地，进一步拓展东说念主类的视线，为咱们解开更多的谜团。
撰文 | 周礼勇
牵累剪辑 | 王佳璇、段阳阳
运营剪辑 | 段阳阳
质料审核 | 业蕾
❖ 著作起头：《学问即是力量》杂志
《太阳系的“天”涯“海”角——天王星与海王星》 ❖
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