1986 年的奇怪異常可能扭曲了我們對天王星的認(rèn)知

幾十年來，我們一直認(rèn)為我們已經(jīng)很好地掌握了天王星.

我們最好的測量表明，倒數(shù)第二顆行星有一大堆特質(zhì)。而最令人費(fèi)解的是它的磁場。根據(jù)旅行者 2 號(hào)在 1986 年美國宇航局探測器進(jìn)行飛越時(shí)的測量，天王星的磁層是一團(tuán)熱的混亂——偏離中心和不平衡，與太陽系中的其他任何東西都不同。

這已經(jīng)通知了從那時(shí)起，我們?nèi)绾慰创焱跣?/a>使地球的歷史成為謎努力解決.

加州理工學(xué)院 NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的太空等離子體物理學(xué)家 Jamie Jasinski 說，只有一個(gè)問題：天王星的磁場可能大多數(shù)時(shí)候都不是不穩(wěn)定的。

Jasinski 和他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)新的分析，發(fā)現(xiàn)旅行者 2 號(hào)的飛越可能發(fā)生在太陽活動(dòng)與天王星相混的短暫窗口期間，所采取的觀測結(jié)果與正常情況不一致。

“自旅行者 2 號(hào)飛越以來，我們對天王星的科學(xué)了解是，它具有極端的磁層環(huán)境。但我一直認(rèn)為，也許旅行者 2 號(hào)飛越天王星只是碰巧發(fā)生在一些奇怪的活動(dòng)中，而不是一般情況下，“賈辛斯基告訴 ScienceAlert。

“我開始查看天王星的太陽風(fēng)數(shù)據(jù)，然后當(dāng)我看到旅行者 2 號(hào)在飛越之前測量到太陽風(fēng)動(dòng)態(tài)壓力的急劇增加時(shí)，我意識(shí)到磁層在飛越發(fā)生之前一定被壓縮到其體積的 20%，這會(huì)影響我們對旅行者 2 號(hào)的發(fā)現(xiàn)！”

旅行者 2 號(hào)對天王星及其環(huán)境的測量的重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。它們是我們迄今為止對這顆行星所做的最好和最近的觀測，對于我們理解臭氣熏天的外行星.天王星非常遙遠(yuǎn)，與地球非常不同，而且很難到達(dá)，因此勘探工作主要針對較近的目標(biāo)。

但是我們的太陽系不是一成不變的，所以我們所做的任何觀測都必須在當(dāng)時(shí)發(fā)生的變幻莫測的太空天氣的背景下進(jìn)行解釋。旅行者 2 號(hào)展示了一個(gè)不同于我們所看到的天王星磁層，具有強(qiáng)烈的輻射帶和比我們通常期望看到的等離子體少得多的等離子體，基于其他行星。

Jasinski 認(rèn)為，在他對 NASA 的信使任務(wù)，研究這顆行星汞.

“在四年的時(shí)間里，在繞地球的數(shù)千次軌道飛行中，我們偶爾會(huì)出現(xiàn)這些罕見的完全來自太陽的活動(dòng)侵蝕了整個(gè)磁場“他解釋說。

“這真的讓我意識(shí)到，如果我們在其中一個(gè)事件中進(jìn)行觀測，我們對水星的看法就會(huì)非常不同。那么，我們是否也在一個(gè)奇怪的時(shí)間觀察到了天王星呢？旅行者 2 號(hào)飛越天王星只持續(xù)了五天，所以我認(rèn)為我們可能在錯(cuò)誤的時(shí)間觀察到了天王星。

這促使該團(tuán)隊(duì)回過頭來重新檢查旅行者 2 號(hào)在天王星飛過前一周收集的數(shù)據(jù)。研究人員大賺一筆：就在飛越發(fā)生之前，動(dòng)態(tài)太陽風(fēng)壓增加了 20 倍。

這意味著在飛越過程中，太陽的流出物（在恒定的太陽風(fēng)中逸出的粒子流）有所增加，從而在天王星周圍形成一個(gè)存在時(shí)間不到 5% 的環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)估計(jì)。

“我們知道這意味著旅行者 2 號(hào)飛越發(fā)生在非常特殊的情況下。在我們進(jìn)入磁層之前的幾天里，磁層將被壓縮到其原始體積的 20% 左右，這將增加活動(dòng)和動(dòng)力學(xué)，“Jasinksi 說。

“我對這一切的發(fā)生感到驚訝，但也有一個(gè)清晰的時(shí)刻，突然之間，所有奇怪的旅行者 2 號(hào)測量值對我來說終于有意義了?！?/p>

如果太陽風(fēng)以正常速度流動(dòng)，那么天王星的磁場看起來會(huì)更像太陽系中其他氣態(tài)巨行星的磁場。木星,土星和 Neptune 的 S Alpha S T

這是一個(gè)具有多重含義的發(fā)現(xiàn)。首先，我們可能需要重新思考天王星是如何運(yùn)作的。根據(jù)旅行者 2 號(hào)的測量結(jié)果，科學(xué)家們假設(shè)產(chǎn)生磁場的天王星內(nèi)部在太陽系中是獨(dú)一無二的。該推定可能需要修改。

一次短暫的飛越永遠(yuǎn)無法提供足夠的數(shù)據(jù)來完全了解行星的運(yùn)作方式?？茖W(xué)家們一直在推動(dòng)研究天王星的任務(wù)和海王星;這將為我們提供確認(rèn) Jasinski 和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)所需的數(shù)據(jù)，并了解更多信息，不僅了解天王星，還了解它的衛(wèi)星系統(tǒng)。

“磁層的劇烈擠壓可能會(huì)將所有水從系統(tǒng)中趕走，并在旅行者 2 號(hào)到達(dá)那里之前消除衛(wèi)星上的任何活動(dòng)證據(jù)，從而改變我們從飛越中獲得的發(fā)現(xiàn)。如果旅行者 2 號(hào)提前一周到達(dá)，它將觀察到一個(gè)完全不同的磁層環(huán)境，“Jasinski 告訴 ScienceAlert。

“這只是表明這個(gè)系統(tǒng)真的有多么動(dòng)態(tài)。這是一顆如此神秘的星球。我們確實(shí)需要回到那里并進(jìn)一步探索它。

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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