天王星为什么躺在轨道内部旋转？
天王星怎样旋转本不关人类的衣食住行，但探索宇宙的奥秘，谋人类的生存福祉，却是势在必行。天王星是从太阳向外的第七颗行星，在太阳系的体积是第三大（比海王星大），质量排名第四（比海王星轻）。天王星距太阳28.8亿公里，距地球27.3亿公里，太阳光线到达天王星也要2小时38分钟。威廉·赫歇耳发现天王星有点事出偶然。1781年3月13日晚，他像往常一样用他自制的望远镜巡视天空，在观察双子座的一部分天空时，他看到一颗不平常的星，它完全不像是一颗恒星，因为恒星在望远镜中只是一个光点，而这颗星呈现为一只淡绿色圆盘状。连续几个夜晚的观测，他发现那个天体似乎正在恒星背景下缓慢地移动着。赫歇耳以为他发现了一颗彗星。但不久他就发现，这颗星缺少彗星特征——模糊的边界，它看上去边缘总是清晰的。而且它的运行路径是在土星轨道外面的一条近于圆形的轨道。赫歇耳最后认定，他发现的是一颗新行星。学术界决定新行星的名称是遵守根据希腊神话人物命名行星的传统，把新行星命名为“乌拉诺斯”，他是希腊神话主神宙斯的祖父，翻译成汉语就是“天王星”。
天王星一下子把太阳系的疆界开拓了，打开了人类的视野，启发天文学家继续在广袤的星空中探索。天王星天王星也使赫歇耳一举成名。在此之前，他是位爱好天文学的音乐家。在发现天王星以后，他荣获了勋章，被选为英国皇家学会会员，从此走上了专业天文学家的道路。直到今天，天文学家依然对他十分尊敬。他在恒星天文学方面有杰出贡献，赢得了“恒星天文学之父”的美誉。赫歇耳用他自己制作的望远镜研究天空，他最感兴趣的是恒星，他最大的成就也在恒星世界中。1785年，他绘出了我们置身其中的这个恒星系统的外形，呈透镜状——就是今天的银河系，被后人认为是第一个真正发现了银河系的人。赫歇耳还发现了太阳的运动。1783年，他论证了太阳以每秒17.5公里的速度向武仙座方向前进，这自然使人们得出结论，太阳也不是宇宙的中心。
他于1822年去世，享年84岁，恰好等于他发现的天王星的公转周期——84年。在赫歇耳发现天王星后六年，在一次试观测他自己新制的望远镜时，又获得了一个有趣的发现——天王星有两颗卫星。它们是天卫三、天卫四。今天，天王星的卫星数已增加到15颗了。另外，土星的两颗卫星，土卫一和土卫二也是赫歇耳发现的。天王星有一个与众不同的性质，就是它的运行姿态十分奇特。一般的行星，都是侧着身子绕日运动，它们的自转轴和公转轴轨道平面，全都近似垂直，有一点小的倾斜。地球为23.5°，火星24°，木星3°，土星27°，这正是引起季节变化的原因。可是，天王星的自转情况则与众不同，天王星的自转轴的倾斜度达到98°，它们的自转轴与公转轨道平面近乎平行——仅有2°的夹角。实际上天王星是躺在它的轨道面内旋转的，就跟保龄球滚在球道上的情形差不多。这一事实意味着，天王星的季节也非常奇特。在天王星的一年中（相当于地球上的84年），太阳轮流照射天王星的南极和北极。
当太阳照北极，北半球处于夏季，在北极地区，太阳看起来就像悬挂在头顶的上方，而且总不下落。而当冬季来临时，这颗行星一半地方进入漫漫的寒冷冬夜中，一直持续几十年。只有随着太阳渐渐照射到赤道上，天王星的世界，才有白天到黑夜的交替。即使在夏季，表温也很低，-211℃。这样怪异的气候类型，无疑是因为这颗行星的大气层得到奇特的、不均匀加热的结果。天王星为什么以这种姿态运转呢？至今还是天文学当中的一个谜。
小行星撞击地球的罪过
地球曾遭遇过小行星的撞击，这已有证据可以说明。但这种撞击对地球造成了什么影响，特别是对地球上的生命造成了怎样的灾难，对同是地球生物的人类来说就是生死攸关的大事了。所以评价小行星撞击地球的后果，一直为人们津津乐道，也为有关科学家时刻关心。行星撞击地球模拟图有关恐龙灭绝原因的假说很多，但最有名的莫过于美国科学家阿尔瓦雷斯于1980年提出的小行星撞击理论了。1991年，有科学家在墨西哥的尤卡坦半岛寻找石油，谁料到石油没找着，却发现了一个地下的隐伏构造。这一构造状似碗形，直径200~300千米，深约3千米，形成于6500万年前。科学家相信，这个隐伏构造当是撞击坑的所在。
这个坑现被称为“奇克苏鲁布”撞击坑，这是因为奇克苏鲁布镇正好坐落在撞击坑的中心部位。现今的尤卡坦是陆地，但6500万年前这一带却是一片浅海水域。当年小行星以高速向地球撞来，在临近撞击点的上空，星体突然发生大爆炸，强大的冲击波在一瞬间把撞击点炸出一个巨大的坑，100多立方千米的岩石被挖出。科学家计算出，当时的海啸大浪最高达350米，低的也有100米。据他们研究，当年那一带的海平面比现在约高出200米，灾星就撞在200米深的浅海海底。
行星撞击地球形成海啸等灾难由于小行星撞在浅海海底，所以引起的海啸与撞击的能量相比并不算大，但海水向撞击坑回流时引起的海啸却十分巨大。他们认为，小行星要是落在了深海之中，所引发的海啸将会比落在浅海区大出近十倍！据认为大海啸发生时，海水淹没了整个墨西哥和大半个美国。当发生撞击时，溅起的尘埃长时间挡住了阳光，使浮游生物无法进行光合作用而死亡。那时海洋中的生存环境变得相当恶劣。当时海洋表层的浮游生物在短时期内大量死亡就是一个很好的例子。又据氧同位素的研究，显示撞击后大洋表面水温下降约10℃。研究者估计，在相当长的一段时期内，地表平均气温下降约数摄氏度，导致全球冰川化，形成新冰期。那时的地球进入了漫长而黑暗的冬天，大地久久不见天日，地面急剧降温，景况十分可怕。据说地球上要是发生了核大战，其情景将与6500万年前的那幕惨剧相似。所以说核大战实在是打不得。据近年研究，小行星肇事后，有好长一段时间天上下的雨是富含硫酸的“硫酸雨”。
研究者认为，小行星撞击点的地下岩层中夹有大量石膏矿，石膏中的硫便是硫酸雨的直接来源。硫酸雨对地球表面的生物所造成的伤害有多大，不言自明。研究者认为，小行星要是撞在别处（不含石膏矿的地方），结局就会比这好得多。小行星对地球的这一击，使地球表面又是大火，又是海啸，又是降温，同时天降酸雨，大地一片昏暗。不用说，由撞击而引发的火山和地震，肯定也会跟着一同出来可劲地闹腾。一个好端端的地球，瞬时变成了人间地狱。可怕！大量证据表明，6500万年前确有一颗小行星袭击了我们的地球，并酿成了一场空前的生态环境大灾难，地球的生态系遭到了彻底的破坏。有一种观点认为，白垩纪末的这场大灾难系当时强烈的火山活动所为，但种种证据显示，火山没有这么大的能耐。由于科学家已掌握了大量的证据，小行星现在已很难洗刷自己的“罪名”。6500万年前行星撞击地球然而，小行星真的是“屠龙凶手”吗？（当然我们也不否认它曾杀死过大量恐龙）；如果6500万年前小行星没来“轰炸”地球，恐龙是否就会一直繁衍到今天？小行星究竟对白垩纪末期的大绝灭事件负有多大的“责任”？这些仍然是难以解开的谜。
太阳系会有第十大行星吗？
人们总是对发现新天体持欢迎的态度，尤其是发现太阳系的行星。问题是想当太阳系的行星也要有个标准。君不见冥王星不就被开除出九大行星之列了吗？但只要能发现又符合条件的星体，就是有二十大行星也不嫌多，何况是十个。据2005年7月30日美国宇航局太空网报道，天文学家在我们所在的太阳系里新发现了一颗星体，它比冥王星还要大，并把它称为第十大行星（天文学中称之为“x星”），可是这一声明立即在天文界引起广泛争论。这颗新星的大小不是问题，但如何准确地给行星下定义却成了问题。
自从75年前发现了冥王星后，这是首次在我们所处的太阳系中发现如此巨大的星体。美国加利福尼亚理工学院的迈克·布朗在29日傍晚宣布发现了这个比冥王星大的星体，巧合的是，仅仅几个小时前另有一个比冥王星稍小的新天体也被发现，这真是让天文学家和媒体目不暇接的一天。最新发现的天体被临时命名为“2003UB313”，它与太阳的距离是冥王星与太阳的距离的三倍，也就是大约97个天文单位（1个天文单位指的是太阳与地球之间的距离。）它也是迄今为止我们所知道的太阳系中最远的星体，是“柯依伯星带”里亮度占第三位的星体。它比冥王星表面的温度低，是一个非常不适合居住的地方。行星天文学教授布朗说：“这个新星体明显比冥王星要大。”布朗在29日傍晚美国宇航局主持召开的紧急远程电信会议上对记者们说，这个星体呈圆形，最大可能是冥王星的两倍。他估计新发现的这颗星星的直径估计有2100英里，是冥王星的1.5倍。这个星体与太阳系统的主平面保持着45度的夹角，大部分其它行星的轨道都在这个主平面里。布朗说，这就是它一直没有被发现的原因，直到现在才有人观察那个地方。
一些天文学家认为它是一个“柯依伯带”而不是一颗行星，柯依伯带是海王星以远的冰块星体区，许多天文学家也把冥王星称为一个柯依伯带星体。布朗本人过去也曾表示，冥王星太小，而且是在古怪的倾斜的轨道上运行，因此冥王星不够行星的资格。可是今天他有了一个不同的发现。布朗在远程电信会议上说：“冥王星很长时间以来就被称为行星，整个世界对此已经习惯了。对我来说有一个合乎逻辑的延伸，那就是任何比冥王星大而远的星体都是行星。”布朗还给出了其他的理由。他说，“2003UB313”看起来表面上覆盖着甲烷冰，这跟冥王星一样，可是其他的大的柯依伯带星体上没有甲烷冰。他说：“新发现的天体在级别上非常像冥王星。”美国宇航局在一份官方声明中称“2003UB313”是太阳系的第十大行星，从而对布朗的观点给予了有力支持和认可。5年前，布朗普与朋友打赌：在2005年1月1日之前，天文学家肯定将发现比冥王星大的星体。当年1月8日，他们发现了“2003UB313”。布朗说：“我的第一反应是，‘哦，就因为多出7天，我输给了那位朋友。’”
布朗研究小组已经向国际天文联盟递交了给这颗新行星命名的建议，但在该组织作出决定之前，他们不会对外界透露为这颗新星取的名字。而提前宣布新发现事出有因。这颗新星是天文学家在帕洛马尔天文台用萨穆尔·奥琴望远镜发现的。布朗表示，由于无论是职业观测者还是天文业余爱好者都可以观测到这颗星星，所以它将成为一个非常令人激动的观测星体。布朗说：“在未来6个月里，它都可以看得见，如果是凌晨的话，目前它几乎就是就在我们的头顶上，在鲸鱼座。”布朗透露，他是与吉米尼天文台的查德·特鲁吉洛以及耶鲁大学的戴维·拉比诺维兹于2005年1月8日发现了这个星体。在此之前，这个研究小组一直希望首先对数据进行进一步的分析，然后再宣布发现了这颗行星，但他们不得不将宣布的时间提前到美国当地时间29日晚上。因为他们的发现已经走漏了风声。布朗解释说：“有黑客潜入我们的网站，他们正准备将这些数据公之于众。”
布朗与特鲁吉洛首次用48英寸的萨穆尔·奥琴望远镜拍到这颗新行星是在2003年10月31日，然而，这个星体距离地球太遥远，直到他们在2005年1月重新对数据进行分析时，才发现这颗星体的运行情况。在过去的7个月里，他们一直在研究这颗行星，希望对它更准确地估算大小和运行情况。这些科学家通过其亮度和距离推断在太阳系新发现的这颗行星的大小。它的反射情况尚不得而知，这也是科学家估算的直径是冥王星的一到两倍的原因，但估算是以他们掌握的数据为基础。布朗表示：“即使它百分之百地反射到达它那里的光，这颗行星的体积仍然和冥王星一样大，所以我宁愿说它可能是冥王星的一到一倍半。
我们不敢肯定它到底有多大，但我们百分之百地相信，这是迄今为止在太阳系外层空间发现的第一个比冥王星体积大的星体。”华盛顿卡耐基协会的行星形成理论家艾伦·博斯却认为这一发现是天文学上的“一大步”，但博斯表示他压根不会称这个星体是行星。他说，取而代之的说法应该是，像冥王星和其它海王星以远的小星体最好应该被称为“柯依伯行星”。博斯在接受电话采访时说：“称它们是行星对太阳系中其它大的星星是不公平的。”美国西南研究所的阿兰·斯蒂恩是美国宇航局向冥王星发射探测器的“新地平线”计划主管，他早在20世纪90年代初便预言，像冥王星这样的行星会有1000颗之多。他还通过进行电脑模拟得出结论：像火星一般大的行星可能躲在我们所在的太阳系的一些偏远角落，有些行星甚至可能和地球一般大。
