Những hình ảnh tổng hợp này cho thấy Uranus auroras, mà các nhà khoa học đã thoáng thấy qua Kính viễn vọng Không gian Hubble vào năm 2011. Hình ảnh được phát hành vào ngày 13 tháng 4 năm 2012.
(Ảnh: © Laurent Lamy)
Hành tinh thứ bảy từ mặt trời, Thiên vương tinh có bầu khí quyển lạnh nhất trong số các hành tinh trong hệ mặt trời, mặc dù nó không phải là nơi xa nhất. Mặc dù thực tế là đường xích đạo của nó phải đối mặt với mặt trời, sự phân bố nhiệt độ trên Sao Thiên Vương cũng giống như các hành tinh khác, với đường xích đạo ấm hơn và cực lạnh hơn.
Một bầu không khí băng giá
Giống như Sao Hải Vương, Sao Thiên Vương, được phát hiện vào năm 1781, được biết đến như một "người khổng lồ băng", trong một phạm trù hơi khác so với Sao Thổ và Sao Mộc. Cả hai hành tinh đều tự hào về bầu khí quyển lạnh lẽo được tạo thành từ băng chứ không phải khí.
Uranus có thành phần chủ yếu là hydro, heli và metan. Hầu hết các loại khí nhẹ hơn được tìm thấy trong bầu khí quyển. Nhiệt độ và áp suất tăng xa hơn so với bề mặt không đáng kể (giống như hầu hết những người khổng lồ khí, bề mặt của Thiên vương tinh được đặt trong đó áp suất của khí bằng với áp suất ở mực nước biển trên Trái đất).
Tầng đối lưu dày đặc, chứa các đám mây của hành tinh, lạnh lẽo ở âm 243 độ F (âm 153 độ C) đến âm 370 F (âm 218 C), khiến nó trở thành bầu không khí lạnh nhất trong hệ mặt trời. Được sưởi ấm bởi mặt trời và bức xạ từ không gian, tầng đối lưu có nhiệt độ cao hơn một chút là âm 370 F (âm 218 C) đến âm 243 F (âm 153 C). Lớp ngoài có thể nóng lên tới 1.070 F (577 C).
Nghiêng về phía nó
Không giống như hầu hết các hành tinh trong hệ mặt trời, nơi có đường xích đạo của chúng hướng về phía mặt trời, Thiên vương tinh nghiêng về phía nó. Hành tinh phải đối mặt với một cực một lần về phía mặt trời, dần dần quay tròn theo quỹ đạo của nó cho đến khi cực kia nhận được ánh sáng thay vì bóng tối. Sự định hướng kỳ lạ của hành tinh có khả năng gây ra bởi một vụ va chạm ngay sau khi hình thành.
Độ nghiêng ngoài lò có nghĩa là nhiệt độ ở một cực sẽ cao hơn ở xích đạo và cao hơn đáng kể so với cực đen. Nhiệt độ cao hơn sẽ thúc đẩy thời tiết của hành tinh, khi không khí ấm áp tăng lên đến cực khác và rơi xuống.
Vụ va chạm có thể đã làm nhiều hơn là chỉ lật Uranus.
"Vật liệu từ hai cơ thể được đẩy ra trong một mảnh vụn và cuối cùng các vệ tinh được hình thành từ đĩa vụn", nhà nghiên cứu Yuya Ishizawa, thuộc Đại học Kyoto của Nhật Bản, nói với Space.com. "Có thể giải thích độ nghiêng dọc trục và sự hình thành các vệ tinh thường xuyên của Sao Thiên Vương đồng thời."
Nhưng thời tiết trên Sao Thiên Vương hoạt động nhiều như trên các đại gia khí khác. Giống như Sao Mộc và Sao Thổ, hành tinh này có các dải vùng và vành đai quay song song với đường xích đạo, ấm hơn các cực. Nhiệt độ ấm áp thúc đẩy thời tiết của hành tinh đến từ bên trong hành tinh, chứ không phải từ mặt trời. Khoảng cách đáng kể đến sao Thiên Vương từ mặt trời có thể đóng một vai trò trong lý do tại sao sức nóng bên trong hành tinh này áp đảo ánh sáng mờ nhạt từ ngôi sao.
Định hướng kỳ lạ có ảnh hưởng bất thường đến hoạt động của hành tinh. Một năm trên Sao Thiên Vương kéo dài 84 năm Trái đất, vì vậy mỗi mùa kéo dài 21 năm.
"Bởi vì nó nghiêng về phía nó, điều đó có nghĩa là, ví dụ, cực nam sẽ không nhìn thấy ánh sáng mặt trời trong khoảng 40 năm," Simon nói. "Vì vậy, nó đã có những mùa thực sự khắc nghiệt, giúp điều khiển thời tiết."
Nội thất mát mẻ
Mặc dù thực tế là nó cung cấp năng lượng cho thời tiết của hành tinh, nhiệt độ bên trong của Thiên vương tinh thấp hơn các hành tinh khác. Rất ít nhiệt dư thừa được tỏa vào không gian.
Không giống như những người khổng lồ khí khác, Uranus rất có thể tự hào về một lõi đá chứ không phải là một khí. Nhiệt độ bên trong nó có thể đạt tới 8,540 F (4,727 C), nghe có vẻ ấm nhưng mát hơn các hành tinh khác - lõi của sao Mộc có thể đạt tới 43.000 F (24.000 C).
Simon nói rằng nhiệt độ là một phần lớn lý do cho sự nhạt nhẽo của Uranus. Người khổng lồ băng không có nhiều nhiệt. Trên thực tế, đó là hành tinh duy nhất không tỏa nhiệt nhiều hơn so với mặt trời, cô nói. Điều đó làm chậm sự tăng giảm nhiệt độ nếu không sẽ gây ra bão.
"Bạn không nhận được tương đương với giông bão. Vì vậy, bạn không nhìn thấy những đám mây sáng trên Sao Thiên Vương mà bạn nhìn thấy trên các hành tinh khác", Simon nói.
