THIÊN VƯƠNG TINH: “NẰM NGHIÊNG” XOAY QUANH MẶT TRỜI
Cho đến thế kỷ thứ XVIII, sao Thổ được biết đến từ thời xa xưa được coi là ranh giới của hệ Mặt Trời. Không ai có ý nghĩ rằng khuất sau nó còn có một hành tinh nữa chưa được phát hiện.
Ngày 13-3- 1781 một giáo viên âm nhạc người Anh là Uyliam Hecsen trước đó chưa hề được biết tới trong giới thiên văn, đã phát hiện ra một hành tinh mới là sao Thiên Vương. Khi phát hiện qua kính viễn vọng một đĩa tròn sáng đang chuyển động trên bầu trời Hecsen tưởng rằng đó là sao chổi và đã thông báo cho các nhà thiên văn chuyên nghiệp ở Grinuych về thiên thể mới được phát hiện này. Sự việc đã được làm sáng tỏ rất nhanh chóng: đó là một hành tinh mới và cái tin về phát hiên mới này đã nhanh chóng bay đi khắp Châu Âu.
Thật thú vị là lôhan Bôđê, nhà thiên văn nổi tiếng nước Đức, trong khi soạn thảo thông báo về sự kiện có một không hai này, thậm chí còn chưa biết họ tên của người phát hiện viết như thế nào nên đã đưa ra một số phương án họ tên của người đó lấy từ các nguồn khác nhau. Sau khi phát hiện Thiên Vương tinh (theo các ngôn ngữ phương Tây là Uranus, tên thần cai quản bầu trời trong thần thoại Hy Lạp, tên gọi do Bôđê đặt), Hecsen trở nên nổi tiếng khắp nơi. Ông được bầu làm thành viên Hội hoàng gia Luân Đôn và nhận tước vị Nhà thiên văn học của triều đình.
Trong 40 năm tiếp theo ông đã có nhiều phát hiện tuyệt vời, đặc biệt là lần đầu tiên ông quan sát hai vệ tinh lớn nhất của sao Thiên Vương (năm 1787) và hai vệ tinh của sao Thổ (năm l789), song phát hiện chính của ông vẫn là Thiên Vương tinh. Nhờ vậy mà ranh giới của hệ Mặt Trời đã tong lên gấp đôi.
Khi người ta nói Trái Đất là “hành tinh xanh” (da trời) thì đó là một sự cường điệu trìu mến. Bảng màu chủ yếu của Trái Đất gồm có màu trắng (các đám mây trắng và những tảng băng), màu nâu vàng (lục địa), màu xám chì (đại dương). Thực ra
hành tinh có màu xanh da trời thực sự phải là sao Thiên vương xa xôi!
Nguyên nhân của hiện tượng đó ẩn chứa trong thành phần khí quyển của Thiên Vương tinh và trong nhiệt độ của nó. Trong thời tiết băng giá (218oC) ở các lớp ngoài của khí quyền hyđrô - hêli còn có một lớp khí mêtan tích tụ lại và hiện nay thường xuyên tồn tại. Khí mêtan hấp thụ các tia sáng màu đỏ và phản chiếu các tia màu xanh da trời và xanh lá cây. Vì vậy Thiên Vương tinh đã có được một sắc màu ngọc aquamarin tuyệt diệu.
Các đám mây amôniăc màu trắng điển hình của sao Mộc và sao Thổ trên sao Thiên Vương được hình thành trong các lóp khí quyển bên dưới, vì vậy không nhìn thấy được. Chỉ ở những vĩ độ thấp mói hiện lên vài đám mây màu sáng. Xét theo sự chuyển động của các đám mây này thì tốc độ của gió trên cao được ước lượng vào quãng 100 mét/giây. Không có một thành phần nào khác nữa được tìm thấy trên mặt đĩa đồng nhất của sao Thiên Vương. Tất cả các dòng chảy khí quyển đều bị lớp khí mêtan che khuất.
Ở lớp khí quyển bên trên của Thiên Vương tinh người ta đã quan sát được những ''điện quang'' khác nhau, tương tự như cực quang của Trái Đất. Chúng do các luồng hạt cơ bản (prôton, êlectron) bắn phá lớp vỏ bọc khí của hành tinh. Ánh hào quang loại như vậy rất điển hình đối với các hành tinh khổng lồ do từ trường của chúng rất mạnh.
Thiên Vương tinh cũng có từ trường mạnh như từ trường Trái Đất chỉ có điều cấu hình của nó thật khác thường: cục từ lệch so với cực địa lý là 60o. Như Vậy la bàn sẽ không chỉ vào cực địa lý. Còn đặc điểm đáng chú ý nhất của hành tinh này là ở chỗ nó xoay kiểu ''nằm nghiêng'' như lăn (thậm chí là còn hơi chúc đầu xuống) độ nghiêng trục quay của nó là 98o.
Sao Thiên Vương nhận ánh sáng ít hơn hành tinh chúng ta gần 400 lần. Đối với đôi mắt nhạy cảm của con người thì lượng ánh sáng đó tương ứng với độ rọi trên Trái Đất ngay sau khi Mặt Trời lặn vào lúc chạng vạng tối. Để so sánh có thể nói thêm rằng độ rọi trên sao Thiên Vương mạnh hơn gấp 1000 lần những đêm trăng tròn trên Trái Đất.
Dưới lớp vỏ khí dày khoảng 8000 kilômet (bằng một phần ba bán kính hành tinh!) nhất định là phải có một đại dương nước amôniac và mêtan đặc với nhiệt độ trên bề mặt là 2200oC. Áp suất khí quyển trên mặt đại dương là 200000 atmôtphe của Trái Đất. Khác với sao Thổ và sao Mộc, trên sao Thiên Vương không có hyđrô kim loại và lóp trung gian (lớp cùi) bằng amôniac, mêtan và nước dày 10000 kilômet đã chuyển thành nhân ở tâm bằng sắt và đất từ các nham thạch rắn. Nhiệt độ tại đó lên tới 7000oC, còn áp suất là 6 triệu atmôtphe.
