天王星有许多令人费解之处,其一是磁层像团乱麻,偏离中心且失衡。然而新分析表明天王星可能很正常,只是刚好航海家二号探测器对天王星唯一飞越观测,刚好处于太阳活动扰乱天王星期间,导致我们对天王星的第一印象与真实情况不一致。

1986年,航海家二号成为第一个也是唯一一个飞越天王星的探测器,自那时起定义了天文学家理解这颗臭气熏天冰巨星的方式,我们掌握的天王星科学图像便是它具有极端磁层环境。这已是迄今我们对天王星进行过最好、最接近的观测数据,但由于天王星离地球很远,勘探结果可能仍有我们不知道的出入。

磁层由行星磁场驱动,能保护行星不受太阳风影响,而航海家二号数据显示,天王星磁层有出乎意料强大的电子辐射带,强度与木星周围辐射带相似。木星身为太阳系最大行星,拥有比地球强20,000倍的磁场,能捕获并加速带电粒子释放能量符合常理,可是天王星周围似乎缺乏电浆和电离气体,没有明显高能粒子可驱动辐射带强度,导致天文学家得出某些天王星卫星完全不活跃的结论。

但根据NASA喷射推进实验室太空电浆物理学家Jamie Jasinski的新分析,航海家二号很可能恰好在一场罕见太阳风事件掠过天王星,导致我们目前对天王星的理解基于不寻常巧遇,这颗行星很大程度被误解了。

航海家2号数十年前飞越天王星,塑造我们对这颗行星的基本认知。(Source:NASA)

首先,太阳系并非静态,我们所做的任何观测都必须考虑当时太空天气背景,新研究认为,航海家二号在飞越天王星之前,太阳曾爆发强烈太阳风事件影响整个太阳系,当时太阳风撞击天王星并大幅压缩磁层,使其从天王星直径28倍缩小到剩17倍,可能将电浆从中推离,同时又为天王星磁层注入电子,从而增强行星辐射带。

简单来说,若航海家二号提早几天抵达天王星系统,或许就会观测到完全不同的磁层状态,这颗冰巨行星看起来也许与太阳系其他巨行星周围磁泡相似,没有任何异常。

研究团队强调,我们目前对天王星系统的了解相当有限,航海家二号飞越期间也只是拿到初步数据,我们不应因此赋予天王星磁层任何典型特征。

至少天文学家还有充分理由重新审视这颗遥远的冰巨行星,韦伯太空望远镜已带来许多天王星新资讯,包括隐藏的物质环、卫星,假如天王星磁层实际上比航海家二号记录到还大,那么天王星卫星将成为寻找地下海洋的好地点。

新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

(首图来源:NASA)