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揭开尘封已久的旅行者 2 号数据,科学家发现了天王星周围的神秘尘埃光环

2022/10/14 21:49:33 来源:IT之家 作者:问舟 责编:问舟

IT之家 10 月 14 日消息,科学家们发现了一个关于天王星环的新谜团,这些迷人的光环被埋藏于一堆尘封许久的 NASA 旅行者 2 号的数据中。

1986 年 1 月,旅行者 2 号掠过天王星,发现了 10 颗卫星以及它的两个环(δ 和 ζ),成为第一个也是迄今为止唯一一个到访这颗被冰层覆盖的巨大行星的航天器。

当时,它返回的数据中,出现了一个被科学家们称为 ζ 环的星环,这个环一直困扰着天文学家,甚至在近 20 年的时间里都没能发现它。当然,在这 20 年里,ζ 环并没有远离地球,只是一直没有被人类观测到。

直到去年,研究人员得到了一份意想不到的礼物: 一张天王星环系统的新图像,包括难以捉摸的 ζ 环,由 Ian Regan 提供的图。

爱达荷大学的行星科学家马修・海德曼在 10 月 5 日举行的美国天文学会行星科学部年会上说:“很长一段时间以来,我们都以为旅行者 2 号只拍到了两张关于这枚星环的照片。这表明,旅行者号数据中仍然有很多信息编码,值得重新审视。”

▲ 微弱的天王星环系统。来源:NASA、WM Keck 天文台

科学家们最初错过了这一重大发现,因为此前人类无法在任何一张发现它的存在,哪怕是最靠近天王星的红色尘埃环中都看不见,因为必须将大量图像组合在一起才能出现这一特征。

“他拍摄了数百张照片,最终把它们叠在一起,才形成了这张天王星系统的照片,”海德曼说,“这是现存的关于 ζ 环的最全面的视图,甚至过去几十年中我们都不知道它存在于在旅行者号的数据中。”

IT之家了解到,这张新照片结合了前两张旅行者号拍摄的照片,为海德曼和他的同事们提供了足够的信息来计算星环到天王星的距离,距离天王星约 2.3 万英里 (3.7 万公里),并估计其亮度。

但这两个数值都令人费解。夏威夷的凯克天文台 (Keck Observatory) 自 2007 年以来首次收集了对 ζ 环的观测数据。这些观测结果显示,土星环位于天王星上方 25000 英里 (40000 公里) 处,比旅行者 2 号观测结果显示的距离天王星略远。

“关键在于,这个环的位置与旅行者号的图像并不匹配,”海德曼在谈到凯克的观测结果时说。“这枚星环在 20 年的时间里发生了一些变化。不过,我们仍然不完全确定那是什么。”

“它变得明显更亮了,这意味着在这 20 年的某个时候尘埃进入了系统,”海德曼说。“那是怎么回事?”我们现在也不知道。”

海德曼认为,天王星可能是被一块太空岩石撞击后破碎成碎片,落在了 ζ 环上,或者可能是季节的变化造成的,但这两种说法都只是猜测。无论发生了什么,一定是有足够的戏剧性因素影响到了这枚光环,但也使其躲过了科学家的搜查。

NASA 将在未来几年开始谋划一项探索天王星系统的重大任务,但由于人类力量有限,科学家们在几十年内都没办法获得该任务的数据。海德曼指出,詹姆斯・韦伯太空望远镜在 9 月份发布的海王星周围捕捉到了类似光环的令人眼花缭乱的图像。

“幸运的是,有一架望远镜似乎非常擅长观察行星周围的尘埃环,”他说。“所以这可能是个好消息。”

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关键词:天王星

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