天王星「躺著轉」的秘密：一場災難性的撞擊，改變了這顆星球

而在我們的太陽系的8大行星中，有一顆「躺著旋轉」的行星，它就是土星之外的天王星。之所以這樣稱呼他，是因為它的地軸傾角接近異常的90度，自轉軸幾乎對著太陽，而其他大部分行星自轉軸都是幾乎垂直於公轉軌道面的，傾斜角度不超過30°。和其他行星對比起來，天王星就是躺在軌道上自轉和圍著太陽旋轉。

可是天王星為什麼會以如此異常的狀態圍繞太陽運行？長久以來，這都是一個宇宙未解之謎。現在，科學家終於確定了起因——一個大約為地球兩倍大的星體撞擊了天王星，從而徹底顛覆了天王星的運行狀態，導致了其不同尋常的地軸傾角。簡單點說，這個星體把天王星「撞倒了」。

來自杜倫大學的一個研究小組對天王星的這種異常運行展開了研究，他們利用計算機模擬來研究是怎樣的巨頭讓天王星產生了這種變化，最終，他們確定，由岩石和冰組成的一個年輕而巨大的天體在大約40億年前撞擊了天王星，這個災難性的碰撞事件最終改變了天王星的狀態，並且讓它躺著旋轉。

模擬還表明，撞擊的碎片還可能在天王星內部產生了一些影響，阻止了天王星核心的熱量向外傳導。研究人員稱，內部熱量被阻止可能在一定程度上有助於解釋天王星外部大氣溫度的極度寒冷，這顆行星外層大氣溫度能低至零下216攝氏度。

研究主要作者、來自杜倫大學的研究員Jacob Kegerreis表示，天王星旋轉軸指向的異常在太陽系其他行星中並未發現，幾乎可以肯定這是因為一個巨大外部影響。但是目前關於這樣的暴力事件的更詳細過程和影響，人類還知之甚少。

研究人員也表示，這個事件的確定有助於解釋天王星外形成的行星環和衛星，關於這次碰撞事件的模擬表明，劇烈的碰撞事件導致兩個星體拋射出岩石和冰到了天王星軌道上。然後岩石和冰可以聚合成新的衛星或是在天王星附近聚合成行星環。

1986年，「旅行者2號」飛船在飛近天王星時發現，天王星的磁場與地球的磁場有著許多不同之處，它幾乎與我們行星的自旋軸線對齊。來自喬治亞理工學院的研究人員稱，這種對齊會產生在地球上看到的完全不同的行為。這個模擬表明，這次碰撞可能在天王星內部重新添加了冰和不均勻分布的岩石。這可能有助於解釋天王星的不平衡的磁場。

當然，奇特的自轉方式也造就了天王星上特殊的晝夜交替和季節。如果你能長時間身處於天王星的北半球，你首先將度過只有白天、沒有夜晚的21年漫長的夏天，接著的21年有正常的晝夜交替，那是天王星的秋季，然後將度過連續21年只有黑夜、沒有白天的冬天，最後是21年有正常晝夜交替的春天。一個壽命為84歲的地球人，在天王星上一生只有一個春夏秋冬。

從目前來看，雖然天王星有許多詭異的性質，但它本身類似於科學家們在研究中發現的最常見的系外行星。研究人員希望他們的研究將有助於解釋這一類的行星是如何演變和發展的。

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