太阳系八大行星之一:天王星
太阳系八大行星之一:天王星
天王星,是从太阳系由内向外的第七颗行星,其体积在太阳系中排名第三(比海王星大),质量排名第四。它的英文名称Uranus来自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯(Ο?ραν??),是克洛诺斯的父亲,宙斯的祖父。与在古代就为人们所知的五颗行星(水星、金星、火星、木星、土星)相比,天王星的亮度也是肉眼可见的,但由于较为黯淡以及缓慢的绕行速度而未被古代的观测者认定为一颗行星。 直到1781年3月13日,威廉·赫歇耳爵士宣布他发现了天王星,从而在太阳系的现代史上首度扩展了已知的界限。这也是第一颗使用望远镜发现的行星。
1. 星体档案
中文名:天王星
拼音:tiān wáng xīng
英文名:Uranus
基本信息:太阳系八大行星之一。按距离太阳的次序计为第七颗行星。1781年由英国天文学家赫歇耳发现。与太阳平均距离28.69亿千米。直径51800千米,平均密度1.24克/厘米^3,质量8742×10^28克。公转周期84.32年,自转周期17时14分24秒,为逆向自转。表面温度约-180°c。有磁场、光环和二十七颗卫星。
1.1 发现者
发现者:威廉·赫歇耳
发现日期:1781年3月13日
1.2 轨道资料
(历元 J2000)
远日点距离:3,004,419,704 km(20.08330526 AU)
近日点距离:2,748,938,461 km(18.37551863 AU)
轨道半长轴:2,876,679,082 km(19.22941195 AU)
轨道离心率:0.044405586
公转周期:30799.095 地球日(84.323326 年)
自转周期:约15.5小时
自转方向:自东向西
会合周期:369.66 日
平均公转速度:6.81 km/s
平均近点角:142.955717°
轨道倾角:0.772556°(6.48° 对太阳的赤道)
升交点赤经:73.989821°
近日点辐角:96.541318°
卫星数:27
1.3 物理特征
赤道半径:25,559 ±4 km(4.007 地球)
两极半径:24,973 ±20 km(3.929地球)
扁率:0.0229
表面积:8.1156×109 km²(15.91 个地球表面积)
体积:6.833×1013 km³;(63.086 个地球体积)
质量:8.6810 ±13×10^25 公斤(14.536 个地球)
GM=5,793,939 ±13 公里^3/秒^2;
平均密度:1.290 g/cm^3;
赤道表面重力加速度:8.69 m/s^2;(0.886 g)
逃逸速度:21.3 km/s
行星自转周期:0.71833 地球日(17 时14 分24 秒)
赤道旋转速率:2.59 km/s(9,320 km/h)
轴倾斜:97.77°
北极赤经:17 h 9 min 15 s,257.311°
赤纬:?15.175°
反照率:0.300 (bond),0.51 (geom)
1.4 表面温度:
最小:49 K(-224.15℃)
平均:53 K(-220.15℃)
最高:57 K(-216.15℃)
星等:5.9~5.32
角度尺寸:3.3"-4.1" [3]
形容用词:Uranian
1.5 大气
大气组成:
83±3% 氢分子 (H2)
15±3% 氦
2.3% 甲烷
0.009%(0.007-0.015%) 重氢化合物(HD)
冰:
氨
水
氨硫化氢(NH4SH)
甲烷 (CH4)
1.6 天王星环的总表
旅行者2号在1986年飞越天王星时,拍摄了天王星的环,2005年又新发现了两道环。
天王星 |
名称 | 与天王星中心的距离(km) | 宽度(km) |
1986 U2R | 38,000 | 2,500? |
Ring 6 | 41,840 | 1-3 |
Ring 5 | 42,230 | 2-3 |
Ring 4 | 42,580 | 2-3 |
Alpha Ring | 44,720 | 7-12 |
Beta Ring | 45,670 | 7-12 |
Eta Ring | 47,190 | 0-1 |
Gamma Ring | 47,630 | 1-4 |
Delta Ring | 48,290 | 3-9 |
1986 U1R | 50,020 | 1-2 |
Epsilon Ring | 51,140 | 20-100 |
(shepherded by Cordelia and Ophelia) | | |
R/2003 U 2 | ~66,000(near Portia) | |
R/2003 U 1 | 97,734(at Mab) | |
| | |
天王星的卫星 天王星有27颗天然的卫星,第一颗和第二颗(秦坦尼亚和欧贝隆)是威廉·赫歇耳在1787年3月13日发现的,另外两颗艾瑞尔和乌姆柏里厄尔是在1851年被威廉·拉索尔发现的。在1852年,威廉·赫歇耳的儿子约翰·赫歇耳才为这四颗卫星命名。到了1948年Gerard Kuiper发现第五颗卫星米兰达。
1986年1月,旅行家2号宇宙飞船飞越过天王星,在稍后研究照片时,发现了Perdita和10颗小卫星。后来使用地面的望远镜也证实了这些卫星的存在。
不同于其它行星的卫星,由神话中取名字,所有天王星的卫星都取名自英国诗人莎士比亚和蒲伯的剧作中。
1.7 天王星卫星列表:
名称 | GM(km/s) | 平均半径(km) | 平均密度(g/cm) | |
天卫一 | | 90.3±8.0 | 578.9±0.6 | 1.665±0.147 |
天卫二 | | 78.2±9.0 | 584.7±2.8 | 1.400±0.163 |
天卫三 | | 235.3±6.0 | 788.9±1.8 | 1.715±0.044 |
天卫四 | | 201.1±5.0 | 761.4±2.6 | 1.630±0.043 |
天卫五 | | 4.4±0.5 | 235.8±0.7 | 1.201±0.137 |
天卫六 | S/1986 U 7 | 0.0030±0.0013 | 20.1±3 | 1.3 |
天卫七 | S/1986 U 8 | 0.0036±0.0020 | 21.4±4 | 1.3 |
天卫八 | S/1986 U 9 | 0.0062±0.0014 | 25.7±2 | 1.3 |
天卫九 | S/1986 U 3 | 0.0229±0.0034 | 39.8±2 | 1.3 |
天卫十 | S/1986 U 6 | 0.0119±0.0045 | 32.0±4 | 1.3 |
天卫十一 | S/1986 U 2 | 0.0372±0.0096 | 46.8±4 | 1.3 |
天卫十二 | S/1986 U 1 | 0.1122±0.0199 | 67.6±4 | 1.3 |
天卫十三 | S/1986 U 4 | 0.0170±0.0085 | 36±6 | 1.3 |
天卫十四 | S/1986 U 5 | 0.0238±0.0142 | 40.3±8 | 1.3 |
天卫十五 | S/1985 U 1 | 0.1931±0.0143 | 81±2 | 1.3 |
天卫十六 | S/1997 U 1 | 0.049 | 49 | 1.5 |
天卫十七 | S/1997 U 2 | 0.359 | 95 | 1.5 |
天卫十八 | S/1999 U 3 | 0.0014 | 15 | 1.5 |
天卫十九 | S/1999 U 1 | 0.0014 | 15 | 1.5 |
| | | | |
天卫二十 | S/1999 U 2 | 0.0004 | 10 | 1.5 |
天卫二十一 | S/2001 U 1 | 0.00005 | 5 | 1.5 |
天卫二十二 | S/2001 U 3 | 0.00009 | 6 | 1.5 |
天卫二十三 | S/2003 U 3 | 0.00007 | 5.5 | 1.5 |
天卫二十四 | S/2001 U 2 | 0.00009 | 6 | 1.5 |
天卫二十五 | S/1986 U 10 | — | — | — |
天卫二十六 | S/2003 U 1 | — | — | — |
天卫二十七 | S/2003 U 2 | — | — | — |
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故事和传说 乌拉诺斯是古希腊神话中的宇宙之神,是最早的至高无上的神。他是该亚的儿子兼配偶,是Cronus(农神土星)、独眼巨人和泰坦(奥林匹斯山神的前辈)的父亲。
天王星是由威廉·赫歇耳通过望远镜系统地搜寻,在1781年3月13日发现的,它是现代发现的第一颗行星。事实上,它曾经被观测到许多次,只不过当时被误认为是另一颗恒星(早在1690年John Flamsteed便已观测到它的存在,但当时却把它编为34 Tauri)。赫歇耳把它命名为"the Georgium Sidus(天竺葵)"(乔治亚行星)来纪念他的资助者,那个对美国人而言臭名昭著的英国国王:乔治三世;其他人却称天王星为“赫歇耳”。由于其他行星的名字都取自希腊神话,因此为保持一致,由波德首先提出把它称为“乌拉诺斯(Uranus)”基本参数;
轨道半径(天文单位) | 19.218 |
轨道偏心率 | 0.046 |
轨道对黄道斜角(°) | 0.77 |
公转周期(年) | 83.747 |
会合周期(日) | 369.66 |
质量(相对于地球) | 14.535 |
半径(相对于地球) | 4.007 |
平均密度(克/厘米) | 1.318 |
表面重力(米/秒) | 8.69 |
逃逸速度(千米/秒) | 21.3 |
赤道自转周期(小时) | 17.24 |
赤道对轨道斜角(°) | 97.86 |
目前发现卫星数 | 27(2005-3-4) |
反射率 | 0.51 |
平均云层温度(℃) | 12.8 |
大气压力(巴) | 大气压力(巴) |
大气组成 | H2 83% He 15% CH4 2% |
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2. 基本介绍
天王星是太阳向外的第七颗行星,在太阳系的体积是第三大(比海王星大),质量排名第四(比海王星轻)。他的名称来自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯(Ο?ραν??),是克洛诺斯(农神)的父亲,宙斯(朱比特)的祖父。