太阳系里的天王星,一直像个藏在角落的“神秘冰疙瘩”——离地球10多亿英里远,暗得很,还歪着身子转(自转轴倾斜98度)。最近,NASA的詹姆斯・韦伯太空望远镜终于给它拍了套3D体检照,第一次把它上层大气的细节扒得明明白白。
蹲守近一圈,测透“高空带电层”
韦伯望远镜盯着天王星看了差不多一整圈(它自转一圈约17小时),专门盯着云顶上方5000公里的带电层——这层里全是带电粒子,是极光形成的关键区域。
来自诺森比亚大学的PaolaTiranti团队,靠这组数据画出了天王星上层大气的温度和离子密度3D图。这可是人类第一次干成这事。
极光不是“对称环”?磁场歪了60度搞事
天王星的磁场有点“奇葩”:不仅歪,还偏得厉害——和自转轴差了近60度,强度只有地球的1/100。
这次观测发现,天王星的极光带就在磁场两极附近,但因为磁场歪,极光扫过表面时会变成复杂的“波浪线”,不是木星那种对称的环。中间还有一块离子密度低、发光弱的区域,和木星的观测结果有点像——冰巨行星和巨行星的磁场作用,说不定有共通点。
它还在“降温”?从上世纪90年代就开始了
除了极光,团队还发现天王星上层大气的温度在降:平均约426开尔文(也就是150℃),比地面望远镜或之前探测器测的都低。
这个降温趋势从上世纪90年代就开始了,原因还没搞清楚。但搞懂它为啥降温,能帮我们明白冰巨行星怎么调节大气温度——毕竟太阳系里就俩冰巨行星(天王星和海王星),研究透它们,对找系外类似行星也有用。
去年还添了新卫星,现在29颗了
天王星的“秘密”不止大气。去年,科学家在它轨道里发现了一颗新卫星,直径约6英里(10公里左右)。现在天王星的卫星总数涨到了29颗,而且内部小卫星特别多——这在太阳系里独一份。
SETI研究所的MatthewTiscareno说,这些小卫星和环的关系很复杂,暗示天王星过去可能经历过混乱的历史,甚至模糊了“环”和“卫星”的边界。
天王星的“3D照”,让我们对这个冰巨行星的了解多了不少,但还有一堆问题等着解——比如它为啥降温?磁场歪成这样对大气影响到底多大?
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