简介

天王星（英文：Uranus，天文符号：⛢占星符号：♅），为太阳系八大行星之一,是太阳系由内向外的第七颗行星。

组成

天王星主要是由岩石与各种成分不同的水冰物质所组成，其组成主要元素为氢（83%），其次为氦（15%），绝对的奇臭无比。

天王星的标准模型结构包括三个层面：在中心是岩石的核，中间是冰的地幔，最外面是氢/氦组成的外壳。

相较之下核非常的小，只有0.55地球质量，半径不到天王星的20%；地幔则是个庞然大物，质量大约是地球的13.4倍；而最外层的大气层则相对上是不明确的，大约扩展占有剩余20%的半径，但质量大约只有地球的0.5倍。

天王星核的密度大约是9g/cm³，在核和地幔交界处的压力是800万巴和大约5000K的温度。冰地幔实际上并不是由一般意义上所谓的冰组成，而是由水、氨和其他挥发性物质组成的热且稠密的流体。这些流体有高导电性，有时被称为水–氨的海洋。

天王星和海王星的大块结构与木星和土星相当的不同，冰的成分多于气体，因此有理由将她们分开另成一类为冰巨星。

观测

太阳系其它行星相比，天王星及海王星的观测及发现相当棘手，因为它们实在太遥远，很少有探测器前往那个冰冷地带。这项新的发现是来自于钱卓X射线天文台的观测结果，第一次观测时在2002年，但一无所获，接着在2017年又进行了2次，研究团队在比较过去及现在的资料时，他们发现了来自天王星的X射线的明确证据。

天王星会发出X射线并不奇怪，包含彗星、金星、地球、火星、土星、木星、卫星等，若将这颗遥远的行星的困难度加入，我们到现在才发现它们也不足为奇，我们该感到奇怪的是，天王星究竟是如何发出X射线光源的呢？

有以下几种选择：

一、太阳系中大部分X射线来自太阳，当X射线照射到木星及土星上的云层时会产生散射，这也可能发生在天王星上，但研究团队的计算显示，散射产生的X射线源会亮得多。

二、土星环中的高能粒子与氧原子交互作用后，会产生X射线萤光。虽然天王星环不像土星环那么华丽，但天王星周围的高能粒子能量更高，如果它们与环上的原子交互作用，也会产生类似的X射线萤光。

三、极光，除了地球之外，包含木星、火星、土星、彗星都有极光，而天王星这个气态巨行星应当也会有极光，高能带电粒子沿着磁力线加速，最终沉淀到大气中产生X射线萤光，若真如此，天王星的磁场比其它地方的行星还要复杂得多，这是由于天王星的磁场混乱导致的。

即将上线的天文台，如欧洲航天局的雅典娜号或美国宇航局的天猫号，能更好地告诉我们这颗行星到底在搞什么“鬼”，不止是让我们更加地了解天王星的大气及磁场，并更深入地了解宇宙中的X射线源，该团队的研究成果发表在《地球物理研究》期刊上。

天王星主要由岩石和冰组成，但具有浓密的氢气和氦气。天王星大气的蓝色色调产生于少量的甲烷，而甲烷优先吸收红灯。

公转

天王星每84个地球年环绕太阳公转一周，与太阳的平均距离大约30亿公里，阳光的强度只有地球的1/400。天王星的轨道参数在1783年首度被拉普拉斯计算出来，但随着时间，预测和观测的位置开始出现误差。在1841年，英国天文学家约翰·柯西·亚当斯（John Couch Adams）首先提出误差也许可以归结于一颗尚未被看见的行星的扰动。在1845年，法国天文教师勒维耶（Urbain Le Verrier）开始独立的进行天王星轨道的研究，在1846年9月23日，德国天文学家约翰·格弗里恩·伽勒（Johann Gottfried Galle）在勒维耶预测位置的附近发现了一颗新行星，稍后被命名为海王星。天王星内部的自转周期是17小时又14分，但和所有巨行星一样，天王星上部的大气层朝自转的方向可以体验到非常强的风。实际上，在有些纬度，像是从赤道到南极的2/3纬度上，可以看见移动得非常迅速的大气，只要14个小时就能完整的环绕行星自转一周。

天王星的视星等在+5.6至+5.9等之间，勉强在肉眼可见的+6.0等之上，它的角直径在3.4至3.7弧秒；比较土星是16至20弧秒，木星则是32至45弧秒。在冲的时候，天王星可以用肉眼在黑暗、无光污染的天空直接看见，即使在城市中也能轻易的使用双筒望远镜看见。

自转

天王星的自转轴可以说是躺在轨道平面上的，倾斜的角度高达97.77°，这使得它的季节变化完全不同于其他的行星。

其它行星的自转轴相对于太阳系的轨道平面都是朝上的，天王星的转动则像球一样侧着滚动。当天王星在至日前后时，一个极点会持续的指向太阳，另一个极点则背向太阳。

只有在赤道附近狭窄的区域内可以体会到迅速的日夜交替，但太阳的位置非常的低，有如在地球的极区；其余地区则是长昼或长夜，没有日夜交替。运行到轨道的另一侧时，换成轴的另一极指向太阳；每一个极都会有被太阳持续的照射42年的极昼，而在另外42年则处于极夜。

在接近昼夜平分点（分点）时，太阳正对着天王星的赤道，天王星的日夜交替会和其他的行星相似，在2007年12月7日，天王星经过分点。

天王星冲日

以地球为中心，太阳和天王星在地球两侧、视地心黄经相差180度的地方，此时几乎是它一年中最接近地球之时，因此也是它一年中最亮、视直径最大之时，且整夜可见。它于2020年10月31日的23:53抵达冲的位置

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