天王星为什么躺着自转

天王星为什么躺着自转，目前对于这个问题还没有 明确的科学解答，只能通过猜测。目前的猜测是可能因为大撞击而造成的。在太阳系形成的初级阶段，有着一颗跟地球差不多大小的行星撞向了天王星，于是便造成了目前天王星所具有的高转轴倾斜角度，就像是躺着一般。

旅行者2号于1986年拍摄的天王星，图：NASA/JPL-Caltech

天王星的自转轴与太阳系的平面大致是平行的，其轴向倾斜度为97.77度(由前进自转定义)，也就是说天王星是躺着自转的。这使得天王星的季节变化完全不同于其他行星。 在至点附近时，天王星表面的一个极点会长久性的一直指向太阳，然而另一个极点会背离太阳而不被照射到。只有赤道周围的狭小区域会经历一个快速的昼夜循环，但赤道附近的太阳高度仍然处于地平线附近很低的位置，这和在地球极区附近看到的情形差不多。当天王星轨道运行到另一侧时，两极朝向太阳的方向将是相反的。 每一个极点附近的区域都会被太阳照射大约42年之久，然后接着又是42年的黑暗世界。在昼夜平分点附近，太阳照射在天王星的赤道附近，给出了与大多数其他行星相似的昼夜周期。

这种自转轴朝向带来的一个结果是：天王星的极地区域从太阳接收到的年平均热辐射能量比在其赤道区域吸收的年平均热辐射能量更大。不过，实际观测表明，天王星赤道的热量依然比极地高。导致这种情况的原因目前尚不清楚。而且天王星的异常轴向倾斜原因目前也还不确定，但通常的推测是，在太阳系形成期间，一颗犹如地球般大小的原行星与天王星相撞，导致了这样的自转轴倾斜方向。在1986年，旅行者2号近距离飞越天王星时，发现天王星的南极几乎完全指向太阳。这个“南极”的标记使用了目前国际天文联盟认可的定义，即行星或卫星的北极是指向太阳系的恒定平面之上的极点，这里不考虑行星自转的方向。在太阳系的平面上，无论行星的自转方向如何，都是以黄道面以北的极点为北极。但有时会使用不同的惯例，例如根据与自转方向相关的右手定则来定义物体的北极和南极。

哈勃空间望远镜的天王星影像，可以看见云带、环和一些卫星。

图：Hubble Space Telescope - NASA Marshall Space Flight Center

新的研究结果表明，冰巨行星天王星在太阳系行星形成的远古时期遭遇到多重撞击，然后形成了我们今天所能看见的局面。然而在这之前，科学家们猜测只是“一击致命”导致的。

这一发现揭示了天王星及其许多卫星的早期历史。研究人员表示，这还可能迫使天文学家们需要重新思考他们之前关于太阳系巨行星如何形成和演化的理论。

“标准模型的行星形成理论假设了天王星、海王星以及木星和土星的核心都是由原行星盘中的小天体吸积而形成的，”法国尼斯天文台的研究负责人亚历桑德罗·莫比德利(Alessandro Morbidelli)在一份声明中说，“他们应该没有遭遇到巨大的碰撞。”

Morbidelli补充说：“事实表明，天王星可能被撞击了至少两次，这对于巨行星的形成理论来说具有重大影响。”因此，现在必须对标准理论进行修正。