Sao Thiên Vương là một hành tinh khác thường nhất. Ngoài việc là hành tinh thứ bảy của Hệ Mặt trời của chúng ta và là người khổng lồ khí thứ ba, đôi khi nó còn được phân loại là một người khổng lồ băng đá khác (cùng với Sao Hải Vương). Điều này là do thành phần hóa học đặc biệt của nó, nơi nước và các chất bay hơi khác (tức là amoniac, metan và các hydrocacbon khác) trong khí quyển của nó bị nén đến mức chúng trở nên rắn.
Thêm vào đó, nó cũng có thời gian quỹ đạo rất dài. Về cơ bản, Thiên vương phải mất hơn 84 năm Trái đất để hoàn thành một quỹ đạo của Mặt trời. Điều này có nghĩa là một năm duy nhất trên Sao Thiên Vương kéo dài gần như một thế kỷ ở đây trên Trái đất. Trên hết, vì độ nghiêng dọc trục, hành tinh này cũng trải qua những cực đoan của đêm và ngày trong suốt một năm và một số thay đổi theo mùa khá thú vị.
Chu kỳ quỹ đạo:
Sao Thiên Vương quay quanh Mặt trời ở khoảng cách trung bình (trục bán chính) là 2,875 tỷ km (1,786 tỷ mi), dao động từ 2,742 tỷ km (1,7 mi) ở mức perihelion đến 3 tỷ km (1,86 tỷ mi) tại aphelion. Một cách khác để nhìn vào nó sẽ nói rằng nó quay quanh Mặt trời ở khoảng cách trung bình 19.2184 AU (hơn 19 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời), và dao động từ 18,33 AU đến 20,11 AU.
Sự khác biệt giữa khoảng cách tối thiểu và tối đa của nó so với Mặt trời là 269,3 triệu km (167.335 dặm) hoặc 1.8 AU, đây là mức rõ rệt nhất trong số các Hành tinh Mặt trời (ngoại trừ Sao Diêm Vương). Và với tốc độ quỹ đạo trung bình là 6,8 km / giây (4.225 dặm / giây), Sao Thiên Vương có chu kỳ quỹ đạo tương đương với 84.0205 năm Trái đất. Điều này có nghĩa là một năm duy nhất trên Sao Thiên Vương kéo dài tới 30.688,5 ngày Trái đất.
Tuy nhiên, vì phải mất 17 giờ 14 phút 24 giây để Sao Thiên Vương quay một lần trên trục của nó (một ngày thiên văn). Và bởi vì khoảng cách rất xa so với Mặt trời, một ngày mặt trời trên Sao Thiên Vương cũng tương tự. Điều này có nghĩa là một năm duy nhất trên Sao Thiên Vương kéo dài 42.718 ngày mặt trời của Uran. Và giống như sao Kim, Thiên vương tinh quay theo hướng ngược với quỹ đạo của nó quanh Mặt trời (một hiện tượng được gọi là quay ngược).
Trục nghiêng:
Một điều thú vị khác về Sao Thiên Vương là độ nghiêng cực cao của trục của nó (97,7 °). Trong khi tất cả các hành tinh Mặt trời đều nghiêng trên các trục của chúng ở một mức độ nào đó, thì độ nghiêng cực đoan của Uranus có nghĩa là trục quay của hành tinh này gần như song song với mặt phẳng của Hệ Mặt trời. Lý do cho điều này vẫn chưa được biết, nhưng người ta đã đưa ra giả thuyết rằng trong quá trình hình thành Hệ Mặt trời, một hành tinh có kích thước Trái đất đã va chạm với Thiên vương tinh và nghiêng nó sang một bên.
Hậu quả của việc này là khi Sao Thiên Vương đang ở gần điểm chí của nó, một cực phải đối mặt với Mặt trời liên tục trong khi mặt kia quay đi - dẫn đến một chu kỳ ngày đêm rất bất thường trên khắp hành tinh. Ở hai cực, người ta sẽ trải qua 42 năm Trái đất trong ngày và 42 năm đêm.
Điều này tương tự với những gì đã trải nghiệm ở Vòng Bắc Cực và Nam Cực. Trong mùa đông gần các cực, một đêm duy nhất sẽ kéo dài hơn 24 giờ (hay còn gọi là một đêm Polar Polar đêm) trong khi vào mùa hè, một ngày duy nhất sẽ kéo dài hơn 24 giờ (một ngày Polar Polar, hay hay Nửa đêm mặt trời).
Trong khi đó, gần thời điểm của Equinoxes, Mặt trời phải đối mặt với đường xích đạo Uranus, và cho nó một khoảng thời gian chu kỳ ngày đêm tương tự như trên hầu hết các hành tinh khác. Sao Thiên Vương đạt đến điểm cân bằng gần đây nhất vào ngày 7 tháng 12 năm 2007 Hành trình 2 Thăm dò con ruồi lịch sử năm 1986, cực nam Uranus đã được chĩa gần như trực tiếp vào Mặt trời.
Thay đổi theo mùa:
Thời kỳ quỹ đạo dài của Uranus và độ nghiêng trục cực lớn cũng dẫn đến một số biến đổi theo mùa cực đoan về thời tiết. Việc xác định toàn bộ phạm vi của những thay đổi này là khó khăn vì các nhà thiên văn học vẫn chưa quan sát Sao Thiên Vương trong một năm đầy đủ của Uranian. Tuy nhiên, dữ liệu thu được từ giữa thế kỷ 20 trở đi đã cho thấy những thay đổi thường xuyên về độ sáng, nhiệt độ và bức xạ vi sóng giữa các solstice và Equinoxes.
Những thay đổi này được cho là có liên quan đến khả năng hiển thị trong bầu khí quyển, nơi bán cầu ánh sáng mặt trời được cho là trải qua sự dày lên của các đám mây mêtan tạo ra các mối nguy hiểm mạnh. Sự gia tăng hình thành đám mây cũng đã được quan sát, với các đặc điểm đám mây rất sáng được phát hiện vào năm 1999, 2004 và 2005. Những thay đổi về tốc độ gió cũng được ghi nhận có vẻ liên quan đến sự gia tăng nhiệt độ theo mùa.
Uranus Hồi trọng Great Dark Spot Spot và điểm tối nhỏ hơn của nó cũng được cho là có liên quan đến thay đổi theo mùa. Giống như Sao Mộc Lớn Red Spot, tính năng này là một cơn lốc mây khổng lồ được tạo ra bởi gió - trong trường hợp này được ước tính đạt tốc độ lên tới 900 km / h (560 dặm / giờ). Năm 2006, các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học vũ trụ và Đại học Wisconsin quan sát một cơn bão mà đo 1.700 bằng 3.000 km (1.100 dặm bởi 1.900 dặm).
Điều thú vị là, trong khi các vùng cực của Uranus nhận trung bình nhiều năng lượng hơn trong một năm so với các vùng xích đạo, thì các vùng xích đạo đã được tìm thấy nóng hơn các cực. Nguyên nhân chính xác của việc này vẫn chưa được biết, nhưng chắc chắn được cho là do một thứ gì đó gây bệnh.
Đúng, Uranus là một nơi khá kỳ lạ! Trên hành tinh này, một năm duy nhất kéo dài gần một thế kỷ và các mùa được đặc trưng bởi các phiên bản cực đoan của Polar Nights và Midnight Suns. Và tất nhiên, một năm trung bình mang đến tất cả các loại thay đổi theo mùa, hoàn thành với những cơn gió cực đoan, những cơn bão lớn và những đám mây metan dày lên.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về độ dài của một năm trên các hành tinh khác ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Dưới đây là một năm trên các hành tinh khác là bao lâu? Một năm trên sao Thủy là bao lâu? Một năm trên sao Kim là bao lâu? Một năm trên trái đất là bao lâu? Một năm trên sao Hỏa là bao lâu? là một năm trên sao Mộc?, một năm trên sao Thổ là bao lâu? Một năm trên sao Hải Vương là bao lâu? và một năm trên sao Diêm Vương là bao lâu?
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về Sao Thiên Vương, hãy xem Bản tin Tin tức về Hubbleite về Uranus. Và ở đây, một liên kết đến Hướng dẫn khám phá hệ mặt trời của NASA về Thiên vương tinh.
Chúng tôi đã ghi lại một tập phim của Astronomy Cast chỉ về Uranus. Bạn có thể truy cập nó ở đây: Tập 62: Sao Thiên Vương.
Nguồn:
- NASA: Thăm dò hệ mặt trời - Sao Thiên Vương
- Windows to the Universe - Sao Thiên Vương
- Sự kiện không gian - Sao Thiên Vương
- Wikipedia - Thiên vương tinh
