#头条创作挑战赛#

旅行者2号于1986年拍摄的天王星。图片来源：维基百科

发现

1781年3月13日晚，威廉·赫歇尔开始观测一个他从未见过的星体。他注意到这个星体与周围的其他星体有很大的不同，它的运动轨迹很奇怪，并且不符合其他行星的轨迹。赫歇尔开始记录这个星体的位置和运动，并逐渐意识到这个星体可能是一个新的行星。

天王星的发现者：威廉·赫歇尔。图片来源：维基百科

赫歇尔继续观测这个星体数天，并在随后的数周内对其进行了更深入的观测。最终，他确定这个星体的确是一颗行星，而且比其他已知的行星更远离太阳。赫歇尔最初将天王星命名为“乔治星”（Georgium Sidus）以示对英国国王的敬意，但这个名字并不受到天文学界的广泛接受。

后来，赫歇尔提议将它的名字改为天王星（Uranus），这个名字来源于古希腊神话中的天神乌拉诺斯（Uranus），他是天空和天堂之神，被认为是宇宙的创造者和掌管者。赫歇尔选择这个名字是为了给这颗新的行星一个独特的名称，最终于1850年被正式命名为“天王星（Uranus）”。

特点

轨道和自转：天王星的轨道离心率较大，而且轨道平面与太阳赤道面的夹角也比较大，因此天王星的轨道非常特殊，被称为“倾斜的轨道”。此外，天王星的自转轴与其公转轨道的倾角接近90度，这意味着它几乎是“躺着”绕着太阳转的。天王星是太阳系中自转速度最快的行星之一，其自转周期仅为17.2个地球小时。这使得天王星的极区风速非常快，可达每秒900公里以上。

天王星的磁场也很特殊。与其他行星的磁场相比，它非常弱，只有地球的1/50左右。而且，它的磁场偏离自转轴约60度，这也与它的异常自转轨迹有关。科学家们猜测这可能是因为天王星内部的液态水氢层在自转过程中产生了电流，从而导致了这种偏离。此外，天王星的磁场还具有奇特的形状，被描述为“半开放的袋状结构”。

尺寸和质量：天王星的直径约为51,118公里，是太阳系中第三大的行星，而质量则约为地球的14.5倍。

地球与天王星大小的比较。图片来源：维基百科

外观和大气层：天王星的大气层主要由氢、氦和少量甲烷组成，这些气体给天王星的表面呈现出一种淡蓝色的颜色。天王星的大气层非常冷，最低温度可达-224摄氏度，因此它被称为太阳系中最冷的行星之一。此外，天王星的极地区域还有奇特的大气层现象，包括极光和突然出现和消失的云层。

2005年NASA拍摄到天王星的环和北半球明亮的云彩。图片来源：维基百科

卫星：天王星拥有27颗已知的卫星，其中最大的五颗是：米兰达、阿里埃尔、乌莫特、泰坦尼亚和奥贝隆。这些卫星大多数都是比较小的天体，但米兰达等一些卫星表面呈现出复杂的地质结构和地貌特征。

天王星的卫星。图片来源：维基百科

由于天王星轴倾角非常大，它的南北极和赤道之间的距离比地球大得多。因此，它的季节变化也非常不同。在天王星的北极区，一个季节的持续时间是约21年，而在南极区则是约21年。因为在天王星的南北极区，阳光照射的时间和强度都随着季节而改变。由于天王星的轨道也比较偏离圆形，因此它在远日点和近日点的距离也会影响其季节变化。

航海家2号航向海王星时拍摄的天王星。图片来源：维基百科

地貌

天王星的地表主要是由水冰和甲烷冰组成，还可能包括其他冰和岩石。以下是关于天王星的地貌特征的一些观测和假设：

极冠：天王星的两个极端都有一个巨大的极冠。这些极冠的构成物质主要是水冰和甲烷冰，还可能有其他的冰和岩石。这些冰可能是由于天王星的季节变化造成的。在冬季，极冠的温度非常低，这使得水冰和甲烷冰可以凝固在表面上。

斑纹和云层：在天王星的大气层中，有许多斑纹和云层。这些斑纹和云层可能是由于大气中的不同成分形成的。天王星的大气层主要是由氢气、氦气和甲烷组成的。在大气层中，甲烷会被太阳辐射分解成更复杂的化合物，这可能导致大气层中出现不同的成分。

峡谷和山脉：从目前的观测中，还没有发现天王星表面的明显峡谷和山脉。但是，基于对天王星的成因和演化的理论模型，科学家认为天王星表面可能存在一些山脉和峡谷，这些地貌特征可能是由于天王星早期的撞击事件和内部活动产生的。

行星环

天王星的行星环是在1977年由一组天文学家用位于墨西哥的天文台使用观测数据发现的。这个发现是完全偶然的，因为天文学家实际上正在试图观察另一个天体的时候才发现了天王星的环。当时，他们发现了一个在天王星周围围绕着行星的弧形物体，但并没有意识到这是一个行星环。后来，在进一步的研究中，他们才发现这个环是由无数细小的物体组成的，并且绕着天王星以非常快的速度旋转。

天王星的行星环是由一系列细小的暗淡环组成，是太阳系中最暗的行星环之一。它们是由冰和岩石组成的微小颗粒组成的。天王星的行星环可以分成两个部分：内环和外环。内环是比较暗淡的，宽度约为1000公里。外环则更为明亮，宽度约为5000公里。这些环的存在很大程度上是因为天王星的斜轴倾角，使得行星表面的某些地方在不同季节接受到不同程度的太阳辐射。

天王星的行星环是非常奇特和特殊的，因为它们的存在是由天王星的独特性质引起的。在太阳系中，其他行星的轴都是垂直于其公转轨道的，而天王星的轴却与其公转轨道的法线相差近乎90度。这使得天王星在其轨道周围的运动方式非常不同寻常，以至于行星的极地经常指向太阳。因此，在天王星的不同季节中，某些区域的天空可以保持长时间的日照或黑暗，这会导致冰和岩石颗粒在这些区域之间来回运动，并最终形成行星环。

天王星星环系统。图片来源：维基百科