沈葉華
終于,我們談到太陽系中離太陽最遙遠(yuǎn)的兩個行星:天王星、海王星。這兩個行星離太陽有多遠(yuǎn)?地球離太陽的平均距離約為1億5千萬千米,天王星離太陽的平均距離約為地球離太陽的平均距離的19倍,而海王星的約為30倍。
天王星、海王星可以說是“姊妹星”,從大小、“相貌”到主要組成物質(zhì)都很像。它們體積相當(dāng),質(zhì)量差別不大,約為地球質(zhì)量的十幾倍。它們都吸引不少“追星族”——衛(wèi)星,天王星有27個已知衛(wèi)星,海王星有14個已知衛(wèi)星。它們都有“環(huán)”,不過它們的“環(huán)”比土星環(huán)小。它們一般被歸人類木行星,地表是氣體。不過,它們也有許多地方與木星、土星不同。
“姊妹星”很有“女王氣派”。天王星像是披著一件鑲滿翡翠的披風(fēng),海王星則像是披了一件鑲滿藍(lán)寶石的披風(fēng)?!芭L(fēng)”從何而來?原來,天王星與海王星的外層主要由氫氣組成,還有少量氦氣、甲烷等氣體。甲烷吸收了太陽光中的紅色部分,藍(lán)紫光反射,“姊妹星”的“華麗披風(fēng)”就形成啦。海王星更藍(lán),科學(xué)家推測,應(yīng)該還有其他成分在起作用。
“姊妹星”還是名副其實(shí)的“高冷女神”。太陽系八大行星中,靠近太陽的金星的表面溫度超過400℃,而遠(yuǎn)離太陽的天王星和海王星的表面溫度非常低,都在-200℃左右。
“姊妹星”各有獨(dú)特之處嗎?當(dāng)然有。
天王星最獨(dú)特的是它的自轉(zhuǎn)軸。八大行星中,只有天王星的自轉(zhuǎn)軸傾斜97.77°,幾乎是水平的。其他七大行星自轉(zhuǎn)像陀螺一樣“歪著身子”轉(zhuǎn),天王星則“躺”著轉(zhuǎn)。一些科學(xué)家猜測,許多年前,一個巨大的星球撞擊天王星,把它撞“倒”了,它至今仍沒“站”起來。
天王星由于離太陽遠(yuǎn),繞太陽一周約需要84個地球年,春夏秋冬每個季節(jié)約有21個地球年那么長。拿1986年的天王星來說,它的南半球朝太陽,南半球是夏季。直到2007年,它的南半球才入秋。
海王星有什么獨(dú)特之處呢?八大行星中,除了我們居住的地球,其他六大行星是人類抬頭“看”出來的(用肉眼或望遠(yuǎn)鏡觀測),而海王星是人類低頭“算”出來的。第七大行星天王星被發(fā)現(xiàn)后,它的軌道也被算出來??墒牵煳膶W(xué)家拿著“路線圖”對照夜空,發(fā)現(xiàn)天王星實(shí)際運(yùn)行大大偏離預(yù)測軌道。他們猜想,天王星外更遠(yuǎn)處有一個未知行星,這個未知行星的引力干擾了天王星運(yùn)行。但太空浩瀚,人類怎么才能找到這個行星呢?正當(dāng)大家一籌莫展之際,英國數(shù)學(xué)家及天文學(xué)家約翰·柯西·亞當(dāng)斯、法國數(shù)學(xué)家及天文學(xué)家奧本·勒維耶等埋頭運(yùn)算,計算出了新行星的大小、方位及軌道。1846年9月23日,德國天文學(xué)家約翰·格弗里恩·伽勒拿著計算結(jié)果,把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)對應(yīng)的區(qū)域,很快就找到了這個行星——海王星。
八大行星中,海王星上的風(fēng)最強(qiáng)勁,時速可超過2000千米。著名的“大黑斑”周圍就有很大的風(fēng),風(fēng)速高達(dá)每小時2400千米。有趣的是,天文學(xué)家在1989年發(fā)現(xiàn)的“大黑斑”于1994年被發(fā)現(xiàn)消失,另一塊幾乎相同的“斑”出現(xiàn)在其他地方。海王星公轉(zhuǎn)時間很長,繞太陽一周約需要165個地球年。
到這里,我已經(jīng)把太陽系八大行星一一介紹完了。當(dāng)然,我只是說了皮毛,你們想進(jìn)一步了解它們,需要查閱更多天文書籍。如果你們有了仰望星空的興趣,這正是我寫這7篇科普小品所愿。