3.21世界睡眠日：認識一個宇宙中的奇葩——躺著轉的天王星

今天是世界睡眠日，我們一起來聊一聊宇宙中的奇葩：躺著轉的天王星。

天王星是太陽系的第七顆大行星，這顆藍綠色星球的發現過程沒有海王星、冥王星那樣的傳奇色彩，然而它卻是人類有史以來第一顆有發現記錄的行星。

雖然在發現它之前人類就已經知道另外6顆行星，不過誰也不清楚第一個發現它們的人。

天王星的發現造就了一位近代著名的天文學家——赫歇爾，他為天文學的發展做出了不可磨滅的貢獻。

赫歇爾出生於德國的一個音樂世家，早年繼承父業，在德國近衛軍團中擔任樂師。

17歲時他移居英國，當過音樂教師、演奏員、曲作者。

憑藉音樂才華，他謀到了英國皇家樂隊鋼琴師的職位。

赫歇爾興趣十分廣泛，特別愛好天文學。

他親手磨製鏡面，製作天文望遠鏡，從事天文觀測。

1781年是他的命運發生轉折的一年。

初春3月的一天夜晚，43歲的赫歇爾又一次操縱著他自己製作的望遠鏡，開始進行天文觀測。

他將望遠鏡瞄準熟悉的星空，在那裡有一顆明亮而帶暗綠色的小星。

幾年來，赫歇爾一直在關注這顆不起眼的小星。

由於這顆小星在天空中極其緩慢地移動，而且不會「眨眼」，所以赫歇爾認為它不是一顆恆星。

起先，他認為這是一顆彗星，而沒有想到它是行星，因為從沒有聽說有人發現過行星。

於是，他在論文《一顆彗星的報告》中公布了自己的發現。

但這顆奇怪的「彗星」卻沒有尾巴，軌道也與彗星的不同。

經過其他天文學家繼續觀測、計算，終於認識到這不是彗星而是行星，並得出它與太陽的距離為19個天文單位。

由於歷史上從未有過行星發現者的記錄，因此這一發現成了舉世之作。

英王喬治三世在1782年特別任命赫歇爾為英國宮廷天文學家，享受終身的俸祿，還賜予他一棟漂亮的住宅。

作為回報，赫歇爾提議用英王喬治的名字來命名這顆新發現的行星。

赫歇爾的提議遭到了其他天文學家反對，他們建議用赫歇爾的名字命名。

在激烈的爭論之後，大家一致同意依照行星命名的慣例，用希臘神話中的人物之名把這顆新發現的行星命名為烏拉諾斯。

烏拉諾斯是希臘神話中的第一位君王，也是眾神之王宙斯的祖父，後來被他的兒子克拉諾斯推翻。

殘暴的克拉諾斯生怕重蹈父親烏拉諾斯的覆轍，活活吞噬了自己的兒子們。

宙斯是他最小的兒子，在祖母蓋亞的幫助下逃脫了滅頂之災。

他長大後經過浴血奮戰，最終推翻了殘暴的克拉諾斯，奪取了王位。

木星和土星就是用希臘神話中的宙斯和克拉諾斯命名的，天王星遠在木星和土星之外，當之無愧地取得了烏拉諾斯的稱號，這也就是中文譯名「天王星」的來歷。

天王星一時成了至高無上的星星，後來隨著海王星和冥王星的發現，才使這位「天王」的地位逐漸喪失。

躺著自轉之謎

天王星與太陽的距離是地球與太陽距離的19倍，每84個地球年才繞太陽一周。

從被發現到今天，它繞太陽只轉了約2周半。

天王星的質量是地球的15倍，但體積比地球大得多，約是地球的4倍，所以一個100公斤重的人在天王星上只會有91公斤重。

天王星與後來發現的海王星在大小、質量、外表顏色上都差不多，它們就像一對姐妹星。

從外表看，天王星呈藍綠色，這是它大氣內的甲烷和乙炔吸收太陽光中的紅光的結果。

由於外表缺乏特徵，因而有人將天王星比作桌球檯上的「母球」。

它最外的一層是大氣層，表面覆蓋著很厚的雲層，其大小與地球上的大陸差不多。

大氣層以下是液態氫層和由固態水、氨和甲烷造成的冰幔層。

天王星可能有個由熔岩與金屬組成的核心，直徑約17000千米，溫度估計為7000℃。

天王星最特別之處是它的自轉，它幾乎是躺著轉動的，在近日點自轉軸幾乎對著太陽，而其他行星（除了金星、冥王星倒著轉以外）的自轉軸都是幾乎垂直於公轉軌道面的，傾斜角度不超過30°。

奇特的自轉方式造成了天王星上特殊的晝夜交替和季節。

如果你能長時間身處於天王星的北半球，你首先將度過只有白天、沒有夜晚的21年漫長的夏天，接著的21年有正常的晝夜交替，那是天王星的秋季，然後將度過連續21年只有黑夜、沒有白天的冬天，最後是21年有正常晝夜交替的春天。

一個壽命為84歲的地球人，在天王星上一生只有一個春夏秋冬。

對地球來說，春天是最美好的季節，冰雪融化，柳綠花紅；而天王星的春天卻是最可怕的季節，颶風是進入春天的標誌。

春天的到來使在21年黑暗冬季里冰凍的天王星大氣得以解凍，並形成颶風，溫度達－150℃的颶風以每小時500千米的速度移動，橫掃數千千米。

1999年，哈勃太空望遠鏡第一次觀測到了這種可怕的颶風。

目前，天王星正處在可怕的春季。

奇特的自轉方式還形成了奇特的磁場。

1986年，「旅行者2號」飛船在飛近天王星時發現，天王星的磁場尾部被絞成麻花狀，好像開啟軟木塞的螺絲鑽。

天王星為什麼會躺著自轉？這至今還是一個謎。

現在多數人認為，在它剛形成後不久，有個地球般大小的星球與它發生了碰撞，將它「撞翻在地」，從此天王星就橫躺著自轉了。