科学探索|天王星与海王星：太阳系的冰巨人、地球的守护者( 五 ) 天王星与海王星：太阳系的冰

【天王星才真正的神秘者】
天王星可以说是太阳系内最奇怪的行星。
1986年一月份，旅行者2号以每小时超过40000英里的速度接近天王星，天文学家等待这一刻已经8年了。
在“旅行者”号抵达前，科学家们所知道的天王星，只是一个平淡、苍白的蓝色球体。
现在终于可以看清这颗神秘的巨行星了。
天王星最显著的特征是，它的倾斜角度。虽然所有的行星相对于太阳系都是倾斜的，地球是23度，木星只有几度。但天王星实际上是侧躺着，它倾斜了98度。
天王星的倾斜度几乎是太阳系中其他行星的四倍。它平躺着，所以它的两极是水平的，它的环和卫星相对于太阳系的平面是垂直的。
地球的倾斜使得四季分明，而天王星的极端倾斜给了它极端的季节。
它的两极每年有两次直接指向或远离太阳。所以每个极地都有一个非常强烈的正午太阳和一个黑暗寒冷的极地之夜。
天王星绕太阳公转需要84年，所以这些季节会持续很长时间。当北半球有20年时间的日照时，南半球则有20年的黑暗。
天王星有点像“权力的游戏”，等了很久的冬天的到来了，然后冬天却持续了20年。
而每当，太阳光照射在赤道上时，此时整个星球都被照亮了。阳光照射到旋转行星的赤道，将能量泵入表面，使大气变暖并驱动星球周围的气流。
其结果就是，天王星的春天和秋天，巨大的风暴在星球上肆虐。
所以，与它的冰巨人兄弟海王星不同的是，天王星的风暴是有季节性的而不是恒定的风暴。
那么为什么天王星是这样绕着太阳转，而其他行星却像陀螺一样旋转呢？
这与我们所知的行星形成过程背道而驰。
在太阳系中形成新行星的过程中，很像制作棉花糖。所有的东西都在向一个方向旋转。如果你把一根棍子放进去，物质会以一定的方向聚集在它周围。
这就是为什么所有行星都有大致相同的轨道轴的原因。
所以，天王星一开始应该有一个垂直的轨道轴。那它是如何翻转过来的呢？
我们知道在早期的太阳系中，有很多行星或行星大小的物体之间会相互碰撞。
人们很自然地认为天王星可能是受到了另一个巨大物体的轻微撞击，导致它向一侧倾斜。
但是这个假设有一个问题，如果你对天王星进行一次简单的撞击，把它撞翻到98度。那么实际上你所期望的是，剩下的光环相对于行星的自转方向将是错误的。
什么样的事件可以强大到足以翻转一颗行星，但又温和到可以把所有围绕它的东西都带到轨道上？
一次单独的大碰撞不可能会发生在天王星上。因为那会造成太大的破坏。
有点像拳击，不是一次致命一击，而是相对比较弱的一拳二拳和多次击中。
所以，一种理论认为：新形成的天王星被一颗地球大小的原行星撞击，这一击只是一掠而过，天王星被撞向它目前的倾斜方向。它的环系统经受住了撞击，停留在赤道附近的轨道上。
当第二个天体撞击天王星时，天王星一路倾斜，光环随之变化，最后天王星以侧躺的形式绕太阳运行。

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天王星的第一次碰撞想像图