为什么太阳系其他行星都站着只有天王星躺着?

太阳系内的行星都以相对固定的轨道绕着太阳旋转,而它们的自转轴也大多与其轨道面平行或接近平行。唯独天王星的自转轴几乎是垂直于其轨道面的,使得其北极和南极每个季节都会轮流指向太阳,这使得天王星的季节变化非常极端,是太阳系中最极端的行星之一。

关于天王星自转轴奇特角度的形成,目前科学家们提出了两种主要的假说。一种是碰撞假说,即天王星在数十亿年前曾经遭受过一次非常强烈的碰撞,这次碰撞使得其自转轴被猛烈地撞击而偏离了原来的方向。这种假说得到了一些数据的支持,例如天王星的卫星和环系的轨道都与其自转轴的角度有关联,似乎支持了天王星曾经经历过剧烈碰撞的假说。

另一种假说是天王星的自转轴被其他行星的引力所牵引而发生了偏离,这种假说的主要支持是在天王星远离太阳的天文单位处发现了一些比较大的天体,它们的轨道似乎被天王星的引力所影响,从而提供了一些证据。然而,目前这种假说还没有得到足够的证据来支持。

无论是哪种假说,都需要进一步的研究来得到更加完整的解释。目前我们对于天王星自转轴的奇特角度还有很多的疑问,这些问题的解答需要更多的天文观测和理论分析来得到解决。




这个问题很有意思,航空航天专业的同学来回答一下。

确实,天王星是太阳系中的一颗“奇葩”行星。这颗行星的自转轴跟公转平面几乎是平行的,所以从太阳系外看过去,整个太阳系像是一个大盘子,别的行星基本上都是像陀螺一样在盘子上运动,自转轴朝上,而天王星是在盘子上横着滚动,自转轴几乎平行于盘子。如下图所示,就是“躺着”转动的天王星。

事实上,太阳系内行星自转轴的形成有很大的不确定性。比如说地球的自转轴就是倾斜的,倾斜了23.5°。如下图所示,如果说天王星是“躺着”的,那么地球就是“歪着”的。其他行星也同样是歪七扭八,只是天王星比较特殊,“躺”的比较彻底。

之所以会这样,是因为行星质量相对较小,在太阳系形成的早期,太阳系内还是一锅粥一样,各种原行星、小行星乱飞,互相之间吸引碰撞,所以导致自转方向什么样的都有。比如说科学家研究表示,地球在几十亿年前被一颗名为忒伊亚的原行星撞击,不仅自转轴因此歪了23.5°,同时还获得了很高的自转速度,甚至于连月球都是因此形成的【如下图所示,就是地球被撞击的过程】。

而天王星同样可能是因为几十亿年前发生过类似的撞击,只是这次撞击的角度非常不凑巧,让天王星横着滚动了起来。就好像一个篮球在地上,有人过去在篮球的上半部分蹭了一脚一样,篮球在地上滚动了起来一样。

这样解释你明白了吗?




细心的小伙伴们肯定注意到了,天王星与太阳系其它行星都不太一样,别的行星都是基本上横着旋转,有卫星环的行星(比如土星、木星)其圆盘也基本呈水平状态。而天王星显得就比较另类了,它自转的状态是竖着“滚动”的,其卫星环也是竖着的,这究竟是怎么形成的呢?

如果从精确的数据看,太阳系各个行星的自转轴与公转轨道的黄道平面都不是呈完全的垂直状态。水星比较“守规矩”,仅有0.1度的偏差;其次是木星,偏差3度;地球有23度左右的偏差。特别是天王星,偏差达到了82度(如果加上自转方向的偏差,就是98度),几乎是平躺着的状态。


在太阳系形成之初,各个行星的自转角动量与整体角动量的方向是基本一致的,它们的自转轴与黄道平面也差不多都是垂直的。但随着行星与行星之间的引力、行星以及自身卫星的引力作用,或者在外界天体撞击等因素的影响下,最后自转轴会发生相应改变并达到平衡,从而呈现目前的状态。

据天文学家分析,天王星的自转轴之所以这样,根源还是在太阳系的形成初期,行星物质密度极大,质量较大的星体之间相互撞击的频率很高,有的被撞击分离形成卫星,比如地球和月亮的关系;有的被撞击改变了运行状态,比如天王星,极有可能是被一颗很大质量的天体撞击到了球体边缘,使其自转轴发生了严重的偏移,从垂直于黄道平面最后稳定在了”躺”在黄道平面上的状态。

小伙伴们,你们认为呢?




天王星是太阳系中的一颗比较奇葩的行星。说天王星奇葩不是因为别的而是它那特立独行的自转方式。

图示:天王星

太阳系中其它七颗行星的自转轴基本上都是公转轨道面是竖直的。它们就像在地上旋转的陀螺一样。天王星却是一个例外,它的自转轴倾斜角度高达98°。天王星几乎是在躺着围绕着太阳公转。天王星就像一个在地上滚动的皮球。

图示:天王星的自转

我们习惯性的认为太阳系中肉眼可见的行星只有五颗。其实不是这样的,天王星也是肉眼可见的。视力极好的人,也是能够看得到它的。古代人发现了它,不过错把它当成了一个恒星。这是因为天王星距离地球实在是太远了,移动速度很慢。天王星每84年围绕着太阳转一圈。虽然天王星自转一周的时间仅需要大约17小时,但是由于天王星躺着自转,因此在天王星上的白天长达42年的时间,夜晚长达42年的时间。天王星上的昼夜交替受公转的影响和它的自转没有关系。

图示:天王星和地球

天王星为什么会“躺”这自转呢?科学家认为其原因可能是源自太阳系早期的一次“交通事故”。天王星被一颗地球大小的原始行星给撞翻了。从此在也不起来了。

图示:八大行星的自转轴

在地球上和自转轴同向的是南方和北方。那么天王星都躺着转了,它上面的南方和北方是哪里呢?朋友们有知道的么?




他们的这些姿势是从古到今没变吗?

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页面更新:2024-02-24

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