科學(xué)家重溫旅行者2號數(shù)據(jù)，揭開了天王星奇異斑點之謎

在旅行者2號的歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了來自天王星的舊氣體團(tuán)

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(lán)色箭頭代表行星的軸。

美國宇航局標(biāo)志性的旅行者2號宇宙飛船30多年前在天王星收集到的數(shù)據(jù)中，隱藏著一個巨大的氣泡的特征，這個氣泡可能偷走了地球上一團(tuán)含氣的大氣層。

根據(jù)科學(xué)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(jīng)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(xué)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(xì)節(jié)。在航天飛船穿過天王星48小時的航程中，磁場中突然出現(xiàn)"之字形"，讀數(shù)持續(xù)僅僅一秒。由于航天飛船飛得如此之快，這個在旅行者二號數(shù)據(jù)中的小晃動代表著更大的事情。

具體來說，新研究背后的科學(xué)家們認(rèn)為"之"字形標(biāo)記出一個等離子體團(tuán)的位置，一種在1986年1月的飛行時間中沒有了解好的結(jié)構(gòu)體。但是直到現(xiàn)在，等離子體團(tuán)已經(jīng)贏得了科學(xué)家們的尊重，一個等離子體團(tuán)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(tuán)能夠從磁性套筒中脫離，而磁性套筒像一滴淚珠一樣環(huán)繞一個星球。科學(xué)家們已經(jīng)在地球和附近的星球研究這些結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)只是來自那些參觀過的星球。科學(xué)家們想要了解等離子體團(tuán)，是因為這些結(jié)構(gòu)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。天王星的情況尤其復(fù)雜，因為這個星球側(cè)著轉(zhuǎn)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。

旅行者二號于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(tuán)，科學(xué)家們能夠用存檔數(shù)據(jù)測量出這個結(jié)構(gòu)體，根據(jù)美國宇航局的一項聲明，他們認(rèn)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(xué)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(xiàn)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?！兜厍蛭锢硗ㄓ崱吩驴霭娴陌嗽驴枋隽诉@項研究，美國宇航局宣布了這個發(fā)現(xiàn)。

相關(guān)知識

旅行者2號是由NASA（美國國家航空航天局）于1977年8月20日所發(fā)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(fā)射時間早于身為同系列探測儀的旅行者1號16天，且運(yùn)行軌跡將耗費(fèi)更長的時間以達(dá)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。

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(xiàn)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(tǒng)、土星系統(tǒng)與木星系統(tǒng)之后，旅行者2號于在1989年10月2日以海王星系統(tǒng)的探索為終，結(jié)束它最初的使命。 現(xiàn)在，旅行者2號正進(jìn)行著新增的任務(wù)，探索太陽系之外的太空，截止到2020年3月26日，該項任務(wù)已延續(xù)了42年7月6天。旅行者2號也依然與NASA通過深空探測網(wǎng)維持著聯(lián)系。

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?cè)肓诵请H介質(zhì)（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。

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(zhì)量。于構(gòu)成上與海王星相似，不同于更大的氣態(tài)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(xué)構(gòu)成物質(zhì)。出于這個原因，科學(xué)家們通常劃分天王星與海王星為冰狀行星，以區(qū)別于氣態(tài)行星。類似于木星與土星，天王星的大氣主要是由氫氣與氦氣構(gòu)成，但其包含了更多的被冰凍的物質(zhì)，如水、氨氣與甲烷，以及其他碳?xì)浠衔锏?。天王星也具備全太陽系最寒冷的行星大氣層，最低可達(dá)49單位開爾文（為224 °C; 371 °F），以及一個復(fù)雜的、分層的云狀結(jié)構(gòu)，其中水構(gòu)成了云層的最底端而甲烷構(gòu)成了最頂端。天王星的內(nèi)部則主要由冰塊與巖石構(gòu)成。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.Meghan Bartels-古翰暝，38度C

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