的磁场和磁气圈
像其他巨行星,天王星所产生的磁场对流电流在一个导电的内部。的偶极子字段,就像领域的一个小但强烈的条形磁铁,有一个0.23的力量高斯在它的赤道平面的距离一个天国的赤道半径的中心。电场的极性是面向同一方向field-i.e地球的礼物。,一个普通的磁罗经将指向逆时针旋转,地球是哪一个北极(看到地球:地磁场和磁场)。偶极轴是倾斜的行星的旋转轴58.6°角,大大超过地球(11.5°),木星(9.6°),和土星(小于1°)。从地球的磁中心是流离失所的中心31%的天王星的半径(近8000公里[5000英里])。位移主要是沿旋转轴向北极。
磁场不仅因为它的不寻常的倾斜和偏移量,还因为尺寸相对较大的小型组件。这种“粗糙度”表明,生成的字段是在浅深度内的行星,因为小规模组件的领域迅速消失在导电区域。因此,天王星的内部必须成为导电接近表面比木星,土星,和地球。这推理符合知道天王星的内部是什么作文,必须是水,甲烷,氨为了地球的平均密度相匹配。水和氨分解成积极的和消极的离子电做的相对较低的压力和温度。在木星、土星,地球磁场是由流体运动的导电层,但在天王星的层次不深。
一样的其他行星磁场,天王星的排斥太阳风的向外的带电粒子流太阳。行星磁气圈——一个巨大的空间区域包含绑定到带电粒子的磁field-surrounds地球和延伸顺风。逆风,面对太阳,magnetopause-the边界之间的磁气圈和太阳风18天王星的半径(460000公里[286000英里])从地球的中心。
天王星的磁气圈内的粒子被困组成质子年代和电子年代,表明地球的上层大气提供大部分的材料。没有证据的氦,这可能与太阳风,或较重的离子,它可能来自天上的卫星。因为最大的天王星的卫星轨道在磁气圈内,他们吸收的一些困粒子。的粒子就像磁场线,这些线相交月亮在其轨道捕获粒子比邻近的电场线少。
木星和土星的情况下,带电粒子从天国的磁气圈影响高层大气和生产极光年代。极光加热可以几乎占高温度天王星的外逸层(见上图大气中)。高温的影响之一是大气中向外扩大在该地区被环粒子,通过增加拖,严重限制了他们的轨道。这让约束在现在的年龄材料环(见下文环系统)。
内部
虽然天王星有点低密度比木星,它有一个更高的比例比更重的元素氢和氦。木星的大质量的因素(22)会导致更大的引力比天王星,因此更大的自我加压。这些额外的压缩了木星的体积密度。如果天王星是木星体积相同比例的材料制成的,它的密度比将大幅降低。
不同的模型提出了天国的内部承担不同的比率岩石(硅酸盐和金属),冰(水、甲烷和氨)和气体(本质上是氢和氦)。在高温和压力在巨行星,“冰”实际上是液体。与体积密度数据是一致的,岩石的质量必须加冰构成大约80%的总质量的天王星,而木星为10%和2%太阳组成的混合物。在所有模型天王星流体地球,大气气体高逐渐合并液体内部。压力中心的行星大约5兆巴。
科学家们获得更多信息的内部给定模型的反应进行比较离心力年代,由于地球自转引起的,与实际的反应由旅行者2号。这个响应表示地球扁率。通过测量压扁在两极的程度和有关它的速度旋转,科学家可以推断出地球内部的密度分布。两个行星的质量和体积密度相同,地球的质量集中接近中心将不再被旋转夷为平地。“航行者”号任务之前,很难选择模型的三个components-rock,冰,和气体分离成不同的层和那些冰和天然气很好地混合。组合的大扁率和相对缓慢旋转的天王星的旅行者,看来冰和气体混合和岩石内核很小或不存在的。
这一事实天王星符合观测的混合模型比地球上分层模型可以揭示信息的形成。而不是表示一个过程的天王星形成从rock-ice核心,随后捕获气体太阳星云,混合模型似乎支持一个大,固体物质被不断地捕获到一个巨大的星球,已经包含大量的气体成分。
与其他三个巨行星,天王星不辐射大量过剩内部热量。的总热量输出确定地球的红外测量排放,而热量输入确定的分数absorbed-i.e入射光。,而不是分散回太空。天王星的比例两个在1.00和1.14之间,这意味着其内部能源供应,最多14%比地球从太阳吸收的能量。(相当于其他巨行星的比率大于1.7)。小陆地行星,汞,金星,地球,火星内部热量生成相对较少;的热流来自地球内部,例如,只有一个一万的接收来自太阳。
目前尚不清楚为什么天王星有如此低的内部热功率与其他类木行星。所有的行星应该已经开始温暖,因为重力能量转化为热量在行星吸积。地球在太阳系的年龄,和其他小对象大都失去了自己的生成热。与冷大质量物体表面,然而,巨行星储存热量,辐射差。因此,他们应该保留大分数的生成热,今天仍然应该是逃跑。偶然事件(如碰撞与大型机构)所经历的一些行星而不是其他人的时候他们的内部结构的形成和产生的差异提出了一个解释来解释差异等巨行星天王星的异常热量输出。
天王星的卫星和戒指
天王星27个已知的卫星都伴随着至少10狭窄的戒指。每个无数粒子构成的环可以被认为是一个小卫星的轨道。一般来说,环位于接近地球,一些小型卫星轨道外环,最大的卫星轨道以外,和其他小型卫星轨道更远一些。最外层的轨道的卫星偏心(长)和高度倾向于天王星赤道平面。其他卫星和赤道环本质上是共面。