给忙碌青少年讲太空漫游：从太阳中心到未知边缘

一场始于太阳、环游宇宙的时空之旅。宇宙学专家导游，奠定你对宇宙的基本认知。从太阳开始，包括地球在内的八大行星各有怎样的不同；与我们朝夕相伴的月球有着怎样的秘密；太阳系之外的浩瀚星空中，数不尽的亿万星辰是怎样的存在，宇宙的边界又在哪里……太阳系中数百个光怪陆离的小世界、沸腾不止的恒星、奇异的系外行星、银河系、河外星系、黑洞、恒星爆炸、星系碰撞……囊括所有关于宇宙的必备常识。

《新科学家》，创刊于1956年，是一个国际化的科学杂志，内容聚焦最前沿的科技发展。因其独特的视角和新颖的切入点，被科学家和普通民众广为传阅，在全世界有500万忠实读者，是英国高校的必订刊物。

谢利智：国家天文台天体物理博士，天津师范大学讲师。

冯翀：北京天文馆《天文爱好者》编辑部副研究员、副研究馆员。

1 我们的恒星 

2 铁与岩的世界 

3 立于巨人之间 

4 狂野边境 

5 恒星的一生 

6 恒星暮年 

7 亿万颗行星 

8 银河系的奥秘 

9 探索星系 

10 闪光和碰撞 

结语 

话题热点 

名词表 

侧转行星

我们太阳系中绝大部分行星的自转轴方向都是相似的：自转轴与其公转轨道平面大致垂直。天王星却是个奇怪的特例。它的自转轴躺倒了，倾斜的角度接近98 度。

纵观太阳系，天王星的磁场也是最奇怪的。它的磁轴与自转轴的夹角约为59 度，不在行星的几何中心，磁力线从行星中心往南极方向的三分之一位置处涌出。我们地球的地磁场类似于一个条形磁铁产生的磁场，而在天王星上，两处相距不远的区域的磁场都可能是相反的。

与其他行星一样，天王星的磁场也在其周围形成了一个被称为“磁层”的气泡。一个在2017 年建立的模型表明，天王星磁层的边界每天都会猛然打开或关闭。

众所周知，磁层像屏障一样能保护行星免受太阳风的袭击。当行星磁层的运动方向和太阳风的方向一致时，太阳风就会像鸭子背上的水珠那样滑落。但如果水珠是逆着鸭子的羽毛冲去，鸭子就会被打湿了。同理，当太阳风以直角方向吹向天王星时，天王星的磁场会与太阳风交织在一起，并让一些带电粒子流过。

上述这个过程也叫磁重联，偶尔会在地球的两极附近出现，太阳风在吹入带电粒子流的过程中加剧了极光现象。亚特兰大佐治亚理工学院的卡罗尔·帕蒂及其学生模拟了天王星的这个过程，结果显示，天王星磁层的保护会关闭和开放，这种现象每天（此处指天王星上的一天，对应地球上的时间为17 小时）都会发生。这也可能会导致天王星上出现极光。

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