我们刚刚对太阳系中可能最奇怪的球有了一个令人惊叹的新视角。
詹姆斯·韦伯太空望远镜将其金色的红外目光转向了距太阳神秘的第七世界,——它返回的图像显示了这颗绿松石色的行星闪闪发光。月亮、光环等等。
太阳系中的每颗行星和矮行星都有其独特的怪癖和特质,但天王星确实很奇特。乍一看,这个冰冷、凝胶的世界看起来相当不起眼,但你看得越仔细,它就越奇怪,也越美丽。
但你必须超越我们肉眼所能察觉的颜色,其中天王星似乎是一个相对无特征的淡蓝色球体。例如,在包含无线电和红外波长的热成像中,科学家们已经能够天王星微弱、冰冷的光环。
![](https://webbedxp.com/zh-CN/nature/scien/images/2023/04/uranus-rings-642x642.jpg)
詹姆斯韦伯太空望远镜是迄今为止发射的最强大的太空望远镜,它只能通过红外和近红外来观察宇宙。这使得它非常适合捕捉过去数十亿年发出的拉伸光。
值得庆幸的是,红外灵敏度不仅可以深入太空观察宇宙的黎明,还可以做更多的事情。它对于观察离家较近的事物以帮助了解我们太阳系的奥秘同样有用。由于红外波长关于天王星的运作方式,JWST 已预约近距离观察。
虽然分配的时间只有短短的12分钟,但太空望远镜仍然可以解析出前所未见的细节。
关于天王星,你很快就会注意到的一件事是它不寻常的旋转,相对于其轨道平面倾斜。这意味着它的极地季节与其他行星的季节非常不同。在其 84 年的轨道上,天王星的两极将在夏季受到太阳眩光的全部冲击,但到了冬季就会完全黑暗。
1986年,航海者二号飞越天王星时,南极正值夏季;现在,北极正值晚春,预计 2028 年将迎来夏季。
![](https://webbedxp.com/zh-CN/nature/scien/images/2023/04/uranus-polar-cap-642x642.jpg)
这意味着 JWST 能够拍摄到天王星独有的特征:当行星进入夏季太阳的全部光照时,极地变亮。造成这种明亮的极冠的原因尚不清楚,但科学家认为 JWST 提供的前所未有的分辨率可能会提供一些新的见解。
他们并没有错。数据揭示了极冠中心有一个微妙但明显的增亮区域。
我们仍然不知道为什么,但科学家们在详细研究这种现象时将能够考虑到这些信息。
图像中看到的其他明亮特征是云,与冰巨星主要氢和氦大气中的风暴活动有关。
虽然名气不如天王星拥有一系列令人惊叹的光环,而天王星本身也只有十几个简陋的光环。詹姆斯韦伯太空望远镜对环绕地球的 13 个已知环中的 11 个进行了成像,其中包括两个微弱、布满尘埃的内环,它们非常暗淡,直到 1986 年旅行者 2 号降落时才被发现。
科学家希望未来的 JWST 观测也能够捕捉到主星团之外的两个微弱的外环。
![](https://webbedxp.com/zh-CN/nature/scien/images/2023/04/uranus-moons-jwst-642x439.jpg)
最后,望远镜捕捉到了天王星 27 颗已知卫星中的许多(但不是全部)。有些太微弱而看不见。但这些卫星的轨道截然不同。上图中看到的六颗卫星都与天王星的赤道面共享轨道平面,较小的内卫星也是如此。但天王星也有一系列不规则的、更遥远的卫星具有倾斜的椭圆轨道,类似于的不规则卫星。
研究这些卫星的细节可能有助于理解天王星是如何变成现在这个样子的,这是一个难以简单回答的棘手问题。
詹姆斯韦伯太空望远镜对天王星的进一步观测正在进行中,或计划在未来进行。我们希望他们能帮助科学家提出令人信服的理由来到这个有趣的世界。