天王星为什么躺着自转(天王星自转一天要多久)

天王星为什么仰躺着自转，目前还没有明确的科学答案，只能猜测。目前的猜测是可能是大撞击造成的。在太阳系形成初期，一颗和地球差不多大小的行星撞上了天王星，导致天王星的轴倾角很大，就像躺着一样。

旅行者2号于1986年拍摄的天王星，图片来源:美国宇

1.天王星轴倾斜概述

天王星的自转轴大致平行于太阳系所在平面，其轴倾角为97.77度(以正转定义)，这意味着天王星是躺着旋转的。这使得天王星的季节变化与其他行星完全不同。在至日附近，天王星表面的一极会一直指向太阳，而另一极会偏离太阳而不被照亮。只有赤道周围的狭窄区域会经历快速的昼夜循环，但赤道附近的太阳高度在地平线附近仍然很低，这与地球极地附近看到的情况类似。当天王星运行到另一边时，两极将朝着相反的方向面对太阳。每个极点附近的区域会被太阳照射42年左右，之后又会有42年的黑暗世界。在春分点附近，太阳照耀在天王星赤道附近，给出了与大多数其他行星相似的昼夜循环。

因此，天王星的极地区域从太阳接收的年平均热辐射能量比它在赤道区域吸收的要多。然而，实际观测表明，天王星赤道的热量仍然高于极地。造成这种情况的原因目前还不清楚。而且天王星异常轴倾斜的原因目前还不确定，但通常推测是在太阳系形成过程中，一颗和地球一样大的原行星与天王星发生碰撞，导致了其旋转轴的这样一个倾斜方向。1986年，旅行者2号近距离飞越天王星时，发现天王星的南极几乎完全指向太阳。这"南极"符号使用现行国际天文学联合会认可的定义，即行星或卫星的北极是指向太阳系不变平面的极点，这里不考虑行星自转的方向。在太阳系的平面上，不考虑行星的自转方向，黄道面以北的极点就是北极。但是有时会使用不同的约定，比如根据与旋转方向相关的右手定则来定义一个物体的北极和南极。

哈勃空望远镜天王星图像，可以看到云，环和一些卫星。

照片:哈勃太空望远镜-美国宇航局马歇尔太空飞行中心

2.天王星的旋转轴为什么会躺着旋转？

新的研究结果表明，天王星这个冰巨人在太阳系行星形成的远古时代遭受了多次撞击，然后形成了我们今天看到的局面。然而，在此之前，科学家们推测它只是"一击致命"造成的。

这一发现揭示了天王星及其许多卫星的早期历史。研究人员表示，这也可能迫使天文学家重新思考他们之前关于太阳系中巨行星如何形成和演化的理论。

"标准模型的行星形成理论假设天王星、海王星、木星和土星的核心都是由原行星盘中的小天体吸积形成的，"法国尼斯天文台的研究负责人AlessandroMorbidelli在一份声明中说他们应该没有遇到巨大的碰撞。"

莫比德利补充道:事实表明，天王星可能至少被撞击过两次，这对巨行星的形成理论影响很大。"因此，现在必须修正标准理论。

3.一颗古怪的行星

天王星是我们太阳系中的一个真正的怪物。

它的旋转轴倾斜多达98度，这意味着它的侧面基本上是躺着旋转的。没有其他星球能达到这样的倾角。比如木星的倾斜角大约是3度，地球的倾斜角大约是23度(这些都是以黄道面为基准)。

长期以来，科学家们猜测天王星一定是受到了某种形式引起的巨大撞击。研究人员表示，现在普遍认为，在太阳系形成的早期，这种情况是由一颗比地球大几倍的原行星撞击天王星造成的。

经过一系列的计算机模拟，莫比德利和他的团队可能找到了更好的解释。

4.多重影响？

这项研究于10月6日在法国南特举行的欧洲行星科学大会和美国天文学会行星科学部的联席会议上发表。

研究人员首先模拟了一个单一的撞击场景。他们发现碰撞可能发生在早期太阳系，当时天王星仍被最后一颗卫星的尘埃和气体包围。

在一次巨大的碰撞后，原行星盘将在天王星新高度倾斜的赤道平面周围发生转变。的确，卫星对天王星的倾斜有着不可分割的影响。

研究人员表示，到目前为止，这个模型是好的，但模拟结果令人惊讶。如果只有一次碰撞，天王星的卫星会逆行，其轨道方向与今天天文学家观测到的方向相反。

为了解释这种差异，研究人员调整了他们模拟的参数。研究人员表示，他们发现一系列至少两次的小碰撞比一次巨大的碰撞更能解释卫星的奇怪运动。他们补充说，早期的太阳系可能比以前认为的更加不稳定(动荡)和暴力。

天王星的近红外照片揭示了它的弱环系统，并突出了它的倾斜。