正常情況下，在天王星上大約82年才能看到一次日出，在一個軌道周期內，有42年是極晝，還有42年是極夜。不過，由於太陽距離天王星太遠，我們看到的太陽就是一個小點，絲毫感覺不到這是一顆能夠給天王星帶來熱量的恆星。距離天王星表面1萬公里的位置，溫度降低至4700攝氏度時，壓力大約相當於地球大氣壓的148萬倍，此時會形成鑽石雨。

宇宙印象 深度科普欄目第1201期 天王星在太陽系中也算是非常特殊的存在，其大氣成分為氫、氦和甲烷，內核由冰和岩石構成，這是一顆典型的冰巨星。天王星的溫度可低至零下224攝氏度，直徑為5萬多公里，其實也不是非常大，地球的直徑都有1.2萬公里。這樣一顆冰巨星位於太陽系外側軌道上，我們一直非常好奇天王星是如何形成的。

圖片解讀：傾斜的天王星，我們可以看到幾顆衛星，還有發光雲帶

圖片解讀：2014年8月，加州大學伯克利分校與凱克天文台觀測到的天王星風暴

天王星是如何形成的？

關於冰巨星的形成，我們還是認可核增長模型，先形成核物質，然後再聚集形成周圍的物質，最終誕生了天王星。這個說法在我們對系外行星觀測時就發現過，比如HD 149026恆星周圍就發現了一些通過核吸積後逐漸增長的冰巨星。該模型意味著天王星的形成時間可能在幾百萬年就搞定了，因為在圍繞太陽的氣體盤只能持續400至500萬年。對此，也有科學家認為，天王星的形成於原行星盤的不穩定，塵埃和氣體團塊在太陽系剛剛誕生的時候就聚集在一起，迅速變成一個巨大的冰巨星，這個模型演替的周期很短，形成速度比核吸積更快，天王星只要1000年就可以形成。

圖片解讀：旅行者2號於1986年1月25日離開月牙形天王星，距離天王星大約96萬公里

初始團塊形成之後，會迅速捕獲周圍的氣體，達到一個比較穩定的軌道質量。2005年，科學家提出了尼斯模型，認為木星和土星的運動將太陽系中大量的冰物質、氣體丟入了更遠的軌道上，距離太陽大約35個天文單位，剛剛形成的天王星以此獲得了更多的物質。

自轉軸被「撞」翻

天王星還有一個不同點就是天王星的自轉軸已經顛倒，周圍的環物質也顛倒了，這說明天王星在形成之初就遭遇過一次撞擊，形成了我們今天看到的天王星。天王星相對於太陽系的黃道面傾斜角超過90度，且環結構也處於垂直狀態，目前我們已經發現天王星有27顆衛星，也處於傾斜的狀態。這些現象暗示，天王星在誕生之後不久就被一個大質量撞擊，把自轉軸都撞傾斜了。這次撞擊也讓天王星的自轉速度增加了不少，大約每17個小時自轉一次，比地球快得多。由於天王星自轉軸與公轉平面幾乎平行，在赤道特定的區域內，可以出現非常快的日出和日落，但太陽是從東邊升起的。正常情況下，在天王星上大約82年才能看到一次日出，在一個軌道周期內，有42年是極晝，還有42年是極夜。不過，由於太陽距離天王星太遠，我們看到的太陽就是一個小點，絲毫感覺不到這是一顆能夠給天王星帶來熱量的恆星。

圖片解讀：天王星內核結構

科學家發現，撞擊天王星的天體至少有地球這麼大，質量大約在1至3倍地球質量，不然不會對天王星造成巨大的干擾，有關碰撞的細節仍然無法推測，但撞擊後碎片盤的質量應該足夠龐大，應該大於今天天王星的衛星總質量。地球和月球也遭遇過類似的撞擊，地球在遭遇一顆名為Theia的准行星撞擊之後形成了月球，由於兩者主要結構都是岩石，一次撞擊後的物質很快就凝固了，新生的月亮形成的時間很短。在天王星相撞期間，原天王星吞噬了大部分氣體物質，因此沒有在天王星周圍留下更大的衛星，同時天王星是由冰物質構成的，這些物質也最終被天王星所吸收。

圖片解讀：內核有鑽石！

地下一萬公里還有鑽石雨

天王星的赤道半徑約為2.5萬公里，雖然表面溫度極低，只有零下224攝氏度，但藏不住一顆熾熱的「心」。天王星的內核溫度高達6650攝氏度，於是我們得出一個非常有趣的結論，在內核之外的某個位置，距離天王星表面1萬公里的位置，溫度降低至4700攝氏度時，壓力大約相當於地球大氣壓的148萬倍，此時會形成鑽石雨。宇宙印象為今日頭條獨家，其他均為假冒，轉載均為非法。