天王星|新发现表明天王星大气层被其磁场吸收
简介：NASA通过旅行者号观测发现天王星大气层被其磁场吸收 。 天王星的磁气圈及所切割的空间与其自转轴产生了60度的摆动 。 且其等离子体显示出干净的闭合环 ， 与其他星体等离子体扭曲磁场对比鲜明 。 虽然样本单一 ， 但仍有重要意义 。
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人们不会一直使用同一种方法去观测天王星 。 梳理旧太空任务里的数据以期得到新的发现是值得的 。
戈达德太空飞行中心的美国国家航空航天局研究员就在做这件事 ， 通过研究旅行者二号和天王星的长久邂逅 ， 他们取得了一个惊人的发现 ， 天王星大气层好像正在以一个高速率被其偏向一侧的磁场吸收 。 这一发现被刊登在地学—地球科学研究信函的最新一版上 。
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旅行者2号于1986年1月24日飞越天王星 ， 距离其云层50600英里（81400公里） 。 外冰巨人是外太阳系大飞越探测的次要目标 ， 到目前为止 ， 旅行者2号是唯一一个近距离访问天王星和海王星的任务 。
旅行者2号在与天王星最接近的关键的两小时中仔细研究了它 ， 这次相遇过程中收集的这些数据揭示了两个新的环系统和11个新卫星 。 但是 ， 旅行者2号传递给研究人员的磁强计读数中的一个光点使研究者们踌躇不前 。
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这种异常现象被认为是一个等离子体团 ， 一个巨大的等离子体气泡被行星的磁场夹住并抛向太空 。 旅行者2号碰巧短暂地穿过这个泡沫 ， 尽管研究人员花了30多年才意识到这件事 。
我们知道其他星球会在整个太阳系中释放大气 ， 这种等离子体团在木星和土星的巨型行星周围很常见 。 在太阳系内部 ， 金星和火星都缺乏保护性磁场 ， 它们的高层大气直接被太阳风所控制 。 对于地球来说 ， 这种影响是很小的：但是火星任务 ， 如火星大气和挥发性演化（MAVEN）和欧洲航天局的示踪气体轨道器显示出这种损失是多么的极端 。
吉娜·迪布拉西奥（NASA-GSFC）在一份新闻稿中说：“火星原本是一个有着厚厚大气层的潮湿行星 。 随着时间的推移 ， 它演变成了我们今天看到的干燥的行星 。 ”
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在天王星这个古怪的世界中 ， 旋转方向十分重要 。 天王星每84年绕太阳运行一周 ， 在它的一侧旋转：天王星上的一“季”长达21年 ， 每42年一次 ， 天王星的两极都会瞄准距离太阳19个天文单位（AU） 。 作为太阳系里的怪胎 ， 天王星的磁气圈和它所划分的空间与它的旋转不同步地摆动了60度轴心 。
尽管旅行者号仅仅在等离子体气泡中进行了60秒的短暂飞行 ， 等离子体气泡隐含的尺寸却是惊人的：体积127000英里（204 ， 1000公里） ， 宽25万英里（40万公里）的圆柱气泡足以从地球延伸到月亮 。
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等离子体的攻击
天王星的等离子体的另一个独特特征 ， 就是旅行者2号所观测到的干净的闭合环 ， 这与木星或土星周围典型的等离子体扭曲磁场形成鲜明对比 。
迪布拉乔在新闻稿中说：“想象一下 ， 如果一个宇宙飞船刚刚飞过这个房间 ， 并试图描述整个地球 。 显然 ， 它不会告诉你撒哈拉或南极洲是什么样子的 。 ”
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虽然这确实只是一个振奋人心的统计样本之一 ， 这样的事件 ， 如果典型的话 ， 可能会占天王星大气质量损失的15%到55%...这比例超过了太阳系中其他任何一个星球 。
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相关知识
天王星是从太阳系由内向外的第七颗行星 ， 其体积在太阳系排名第三（比海王星大） ， 质量排名第四（比海王星轻） 。 其英文名称Uranus来自古希腊神话的天空之神乌拉诺斯（Ο ραν） ， 是克洛诺斯的父亲 ， 宙斯的祖父 。 与在古代就为人们所知的五颗行星（水星、金星、火星、木星、土星）相比 ， 天王星的亮度也是肉眼可见的 ， 但由于较为黯淡以及缓慢的绕行速度而未被古代的观测者认定为一颗行星 。 [12]直到1781年3月13日 ， 威廉·赫歇耳爵士宣布发现天王星 ， 从而在太阳系的现代史上首度扩展已知的界限 。 这也是第一颗使用望远镜发现的行星 。
作者: David Dickinson
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