意外發現!科學家重溫旅行者2號數據,揭開了天王星奇異斑點之謎

在旅行者2號的歷史數據中發現了來自天王星的舊氣體團

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一個動畫顯示了天王星奇怪的磁場。黃色箭頭指向太陽和深藍色箭頭代表行星的軸。

美國宇航局標誌性的旅行者2號宇宙飛船30多年前在天王星收集到的數據中,隱藏著一個巨大的氣泡的特徵,這個氣泡可能偷走了地球上一團含氣的大氣層。

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根據科學家們對旅行者二號觀察天王星四周磁場的分析存檔,之前已經研究過這些測量,但是僅僅使用了一種相對粗糙的視角。相反在一項新的研究中,科學家們每兩秒看一下那些測量,那能顯示出過去遺漏了哪些細節。在航天飛船穿過天王星48小時的航程中,磁場中突然出現"之字形",讀數持續僅僅一秒。由於航天飛船飛得如此之快,這個在旅行者二號數據中的小晃動代表著更大的事情。

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具體來說,新研究背後的科學家們認為"之"字形標記出一個等離子體團的位置,一種在1986年1月的飛行時間中沒有了解好的結構體。但是直到現在,等離子體團已經贏得了科學家們的尊重,一個等離子體團就是等離子體中一個巨大的氣泡,等離子體是一種帶電粒子。等離子體團能夠從磁性套筒中脫離,而磁性套筒像一滴淚珠一樣環繞一個星球。科學家們已經在地球和附近的星球研究這些結構體,但是從來沒有在天王星以及附近的海王星研究過,因為旅行者二號的數據只是來自那些參觀過的星球。科學家們想要了解等離子體團,是因為這些結構體能將帶電粒子從星球的大氣層中拉出來帶入太空,如果你想要改變一個星球的大氣層,你就改變了星球。天王星的情況尤其複雜,因為這個星球側著轉動,而且它的磁場偏離軸的兩端,全部的星球都在水平方向上。

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旅行者二號於1986年1月14號拍到天王星照片。

因為旅行者二號徑直飛過等離子體團,科學家們能夠用存檔數據測量出這個結構體,根據美國宇航局的一項聲明,他們認為寬大約為250000英里(400000千米)長大約為127000英里(204000千米)。理想情況下,科學家們將拼合更多對天王星磁場的觀察,足夠到更好的理解這個現象是在過去如何塑造了這個星球的形狀。但是那將來要求另一艘宇宙飛船拜訪世界陌生的另一面。《地球物理通訊》月刊出版的八月刊描述了這項研究,美國宇航局宣佈了這個發現。

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相關知識

旅行者2號是由NASA(美國國家航空航天局)於1977年8月20日所發射的一枚用來探究外太空的行星太空探測器。作為旅行者系列工程之一的旅行者2號,它的發射時間早於身為同系列探測儀的旅行者1號16天,且運行軌跡將耗費更長的時間以達到木星與土星,但這也提高2號與天王星與海王星相匯的可能。

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旅行者2號是唯一能觀察到兩個冰狀行星任意一個的空間測探儀。它也是五個探測器中第四個能實現太陽系逃逸速度的,而這讓其具備了駛離太陽系的能力。在1986年、1981年、1976年,分別觀察到天王星系統、土星系統與木星系統之後,旅行者2號於在1989年10月2日以海王星系統的探索為終,結束它最初的使命。 現在,旅行者2號正進行著新增的任務,探索太陽系之外的太空,截止到2020年3月26日,該項任務已延續了42年7月6天。旅行者2號也依然與NASA通過深空探測網維持著聯繫。

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2018年11月5日,距離太陽122個天文單位(1.83x1010千米,約為16:58光年)處,旅行者2號駛離日球頂層,同2012年的旅行者1號一樣駛入了星際介質(ISM),一個不受太陽系所影響的外太空。旅行者2號自此開啟了星際等離子體的密度與溫度的首次直接測量。

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天王星是太陽的第七顆行星。它擁有太陽系中第三大的行星半徑與第四大的行星質量。於構成上與海王星相似,不同於更大的氣態行星木星與土星,天王星與海王星兩者均具備大型塊狀的化學構成物質。出於這個原因,科學家們通常劃分天王星與海王星為冰狀行星,以區別於氣態行星。類似於木星與土星,天王星的大氣主要是由氫氣與氦氣構成,但其包含了更多的被冰凍的物質,如水、氨氣與甲烷,以及其他碳氫化合物等。天王星也具備全太陽系最寒冷的行星大氣層,最低可達49單位開爾文(為−224 °C; −371 °F),以及一個複雜的、分層的雲狀結構,其中水構成了雲層的最底端而甲烷構成了最頂端。天王星的內部則主要由冰塊與岩石構成。


1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.Meghan Bartels-古翰暝,38度C

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