卞德培

兩顆相象的行星

天王星的直徑是51，800公里，比海王星大兩千多公里，可是它的質(zhì)量卻只及海王星的85%左右。兩顆行星都有一年四季的變化，由于離太陽(yáng)太遠(yuǎn)，即便是夏季，那里也是冰天凍地。天王星和海王星的表面溫度分別在攝氏零下210多度和220多度。

關(guān)于它們的內(nèi)部構(gòu)造，我們知道得太少。一種估計(jì)是:核心由巖，石和金屬鐵組成，直徑約16，000公里，溫度是攝氏二三千度；核心周圍是一層冰幔，厚約8，000公里，相當(dāng)于我們地球的地幔，主要是水冰和氨冰，冰幔的質(zhì)量也許占行星總質(zhì)量的50%左石；冰幔外面是分子氫層，再外面是很厚的大氣層。大氣的主要成分是氫，其次是甲烷等。

天王星也有環(huán)

1977年3月10日，發(fā)生了一次天王星遮住后面某顆恒星的“掩星”事件。這是一種稀有天象，我國(guó)和美國(guó)、澳大利亞等國(guó)科學(xué)家進(jìn)行觀測(cè)時(shí)都意外地發(fā)現(xiàn)，在天王星本身遮住那顆恒星之前和之后，星光好象被什么東西很快地遮了一下、二下、三下……，這是什么原因呢?經(jīng)研究后才恍然大悟:這不是說明天王星周圍有一、二、三……層環(huán)嗎?當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了九層環(huán)。后來又有消息說，天王星可能有十六層環(huán)，但有待于證實(shí)。天王星環(huán)不寬，最寬的在50-100公里間，窄的只有12公里左右。看來，組成環(huán)的物質(zhì)不大，比較暗。

消息立即轟動(dòng)了全世界。幾百年來，人們只知道土星是帶環(huán)的，天王星環(huán)的發(fā)現(xiàn)，打破了土星帶環(huán)的“壟斷”地位。這無疑是繼1930年發(fā)現(xiàn)冥王星之后，太陽(yáng)系天文學(xué)的又一重大發(fā)現(xiàn)。

有人認(rèn)為:天王星和海王星上面，覆蓋著大量的金剛石。理由是:天王星和海王星的中間冰層的溫度范圍，可能在3，000度到12，000度之間，那里的壓力也很大，可能相當(dāng)于地球大氣壓力的20萬到600萬倍。在這樣高溫高壓條件下，它們上面的大量甲烷(CH4)就會(huì)分解為組成它的碳原子和氫原子。碳原子在強(qiáng)大壓力下會(huì)形成金剛石。

最遠(yuǎn)最小的行星

冥王星發(fā)現(xiàn)只半個(gè)多世紀(jì)，又遠(yuǎn)在約59億公里之外我們對(duì)它實(shí)在知道得太少了?？茖W(xué)家一直以為它比水星大，把它名列倒數(shù)第二。

1978年7月，發(fā)現(xiàn)冥王星衛(wèi)星的事件被正式證實(shí)之后，天文學(xué)家很快算出它離冥王星約19，000公里，它繞冥王星運(yùn)動(dòng)的周期與冥王星的自轉(zhuǎn)周期相同，都是6日9小時(shí)，即所謂的“同步衛(wèi)星”。靠了冥王星衛(wèi)星的“一臂之力”，對(duì)冥王星的大小、質(zhì)量等知道得更準(zhǔn)確了。冥王星的直徑盡管尚未定得很準(zhǔn)，大致在三四千公里的范圍內(nèi)，總之，它肯定比水星要小，排在九大行星的末位才名副其實(shí)。它的質(zhì)量估計(jì)只有地球的千分之二左右。

小小的冥王星，卻有個(gè)大衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星直徑據(jù)說達(dá)到二千公里，它離冥王星又如此近，在冥王星上看起來，將是一個(gè)龐然大物。只是冥王星離太陽(yáng)太遠(yuǎn)，它的衛(wèi)星當(dāng)然也就暗淡無光了。

說冥王星是太陽(yáng)系里最遙遠(yuǎn)的行星，是指它的平均距離來說的。由于它的軌道偏心率很大，因此，冥王星離太陽(yáng)最遠(yuǎn)時(shí)達(dá)49個(gè)天文單

天王星及其光環(huán)位，最近時(shí)還不到30個(gè)天文單位，即略小于海王星與太陽(yáng)的距離。從1979年1月21日到1999年3月14日的二十年間，冥王星將一直在海王星軌道的內(nèi)側(cè)，由海王星來暫時(shí)擔(dān)當(dāng)二十年的太陽(yáng)系“最遠(yuǎn)行星”的角色。

根據(jù)過去“旅行者”等探測(cè)器對(duì)木星、土星的探測(cè)結(jié)果來看，經(jīng)過好幾百年的地面觀測(cè)所得到的這兩顆巨行星的知識(shí)不是很多的，有好些甚至是錯(cuò)誤的。我們現(xiàn)在對(duì)天王星和海王星等遠(yuǎn)日行星的了解和認(rèn)識(shí)，都是從地面觀測(cè)得到的，這些了解和認(rèn)識(shí)，將來又會(huì)被探測(cè)器證實(shí)多少和否定多少呢?

“旅行者二號(hào)”將于1986年1月24日掠過天王星；再經(jīng)過三年半的時(shí)間，于1989年8月24日到達(dá)海王星附近。我們期待著“旅行者二號(hào)”為我們送來這兩顆遠(yuǎn)日行星的最新消息。

(題圖:曹玉君)