超巨星(黑曜石第五将军超巨星在哪里)-07-09 09: 36徐旭耀耀耀
天王星是一颗非常有趣的行星。在希腊神话中，它是土星的父亲，木星的祖父，火星的曾祖父。与其他行星相比，天王星“站着旋转”和“躺着旋转”。太阳系八大行星中的大多数都观测到了X射线信号。只有两个冰巨人:天王星和海王星。最后，研究小组从2002年和2017年的数据中发现了天王星上x光信号的证据。这篇文章将向你介绍一些有趣的天文馆的历史、文化和这张x光片的研究成果。
天王星的发现及其特征
天王星的视星等约为5.5，是一颗非常暗的恒星，几乎接近人眼的极限。通常在一般的城市环境下不容易用肉眼直接看到，只有在晴朗的夜晚空才有机会。它是由英国的威廉·赫舍尔正式发现并命名的。起初它被认为是一颗彗星，但后来它被证实是一颗行星。因此，英国国王乔治三世以每年200英镑的工资雇佣了他，如果按照零售价格指数计算，这相当于目前每年23万英镑的工资。
这个工资显然是相当不错的。最初，赫歇尔想把这颗星命名为“乔治·乌姆西多斯”。然而，除了乔治三世和赫歇尔，当时没有多少人喜欢这个想法。毕竟其他星球都是以希腊神话命名的，突然一个以英国国王命名的星球根本不适合。最后，在柏林天文学家约翰·博德的建议下，它被确定为“天王星”，这个词的词源是“天王星”，希腊神话中的天堂之神空。几乎希腊神话中的每个角色都能在罗马神话中找到对应的角色。天王星对应土星之父卢思。他是朱皮塔的祖父。他也是火星的曾祖父。因此，在希腊罗马神话中，天王星、土星、木星和火星是祖孙之间的四代。
一般天空中恒星的相对位置空几乎不变，需要几千年甚至几万年才能看到一些变化。离太阳越远，行星在天空的相对位置变化越慢。木星需要12年才能回到原来的位置，土星需要30年，天王星需要84年。因为天王星在天空中的相对位置变化太慢，即使早期的祖先看到了天王星，也以为是一颗恒星。
图1:旅行者2号和它的前身旅行者1号即将离开日光层。
与其他行星相比，天王星离地球很远。唯一到达天王星的月球探测器是旅行者2号，它于1977年发射，飞行了近9年。从地球开始，这个探测器已经观测到木星、土星、天王星和海王星，然后继续一路向外飞行。现在它几乎已经离开了太阳系(图1)。以上仪器大多已经缺电无法操作，只保留了最基本的功能。当它在去年年底向它发出信号时，在近35个小时后仍然收到了回应。在太阳系的八大行星中，天王星有一个非常奇特的性质:“平躺旋转”。其他七颗行星的自转和公转几乎在同一平面上。以地球为例，自转轴与地球公共轴的差值只有23.5左右。但是天王星的旋转轴与它的旋转轴相差98度。
如果我们把公转平面想象成一个水平面，地球的自转就像一个旋转的陀螺，而天王星是电风扇的扇叶(图2)。
图2:太阳系大部分行星都像陀螺仪，它们的旋转平面与公转一致，但天王星是平躺的。
天王星上的x光信号！
在太阳系的行星成员中，除了地球，水星、金星、火星、木星和土星都检测到了X射线信号，甚至彗星和矮行星冥王星也检测到了X射线信号。在这项最近的研究出来之前，行星中只有两个冰巨人:天王星和海王星，x光还没有被测量过。最近，研究团队检查了“钱德拉X射线天文台”的观测数据，研究团队测量了天王星上的X射线(图3)。
图3
钱德拉X射线天文台是现代最重要的X射线望远镜(图4)。自1999年服役的空发射以来，积累了大量的观测数据，X射线的许多重要观测贡献都来自这台望远镜。但是，宇宙中能观测到的天体实在太多了，对天王星的观测实际上非常罕见。截至2020年6月，对天王星的观测只有三次:2002年一次，2017年两次。直到这一两年，研究小组才从这些数据中发现天王星上的X射线信号。
图4:钱德拉x射线天文台
它是X射线电磁频谱中的一个高频高能波段。要产生X射线，一般需要有特殊的环境。天王星上X射线的主要来源是太阳光的散射。阳光本身就是一种强X射线源。即使天王星离太阳那么远，太阳发出的X射线到达天王星后，也会被天王星气体分子散射。这个机制天文学家都知道，过去在木星和土星上看到的X射线也属于这一类。
特别是，天文学家根据木星和土星的数据计算出了天王星上可能测量到的x光强度。然而，经过研究和测量，发现X射线的强度比计算值更强。有几种可能。一是天王星比木星和土星更能散射太阳的X射线。另一种可能是天王星有额外的X射线产生机制。目前的推断与天王星周围的带电粒子有关。例如，天王星像土星一样，有一个圆圈围绕着它。当带电粒子撞击天王星环时，它们有机会发出X射线。另一种可能是“极光”。当带电粒子由于磁场等效应落入大气层，与大气分子发生碰撞时，也有机会发出X射线。这种现象在木星上也看到过。但哪种机制取决于未来更多的观察。
天王星在太阳系中非常重要。它是离我们最近的冰超巨星，它卧着旋转，这让我们有机会从不同的角度观察行星。太阳系只有两颗冰超巨星，由于距离远，不容易观测到。现在我们终于在天文馆看到了X射线图像，这让我们对冰超巨星的性质有了更全面的了解。对太阳系内外的行星有更全面的了解。
