天王星「怪異磁場」謎團解開 40年前太陽風暴是元凶

1986年「旅行者2號」飛掠天王星時,這顆冰巨行星看起來幾乎毫無特徵。但現在韋伯太空望遠鏡(JWST)的觀測清楚呈現出天王星的光環、風暴,以及明亮的北極冰冠。(圖: NASA/JPL-Caltech)
〔編譯陳成良/綜合報導〕科學家終於破解了困擾天文界40年的謎團!1986年「旅行者2號」(Voyager 2)太空船觀測到天王星異常的磁場特徵,由英國蘭開斯特大學(Lancaster University)太空科學家阿羅拉(Carol Arridge)領導的最新研究指出,這極可能是因為當時遇上罕見的太陽風暴,導致觀測數據失真,讓科學界對這顆冰巨行星產生誤解。
科學網站《IFLScience》報導,根據最新發表在《自然天文》(Nature Astronomy)期刊的研究,「旅行者2號」在1986年飛掠天王星時,偵測到不尋常的磁場特徵:電子輻射帶能量異常高,且幾乎沒有在其他行星磁層中常見的等離子體。這些特殊現象一直令天文學家百思不得其解。
研究團隊分析發現,關鍵在於觀測時機。當時一場強烈的太陽風暴恰巧襲擊天王星,使其承受的太陽風壓力暴增20倍。這不僅大幅壓縮了天王星的磁層,還將等離子體排出磁場範圍。「旅行者2號」正好在等離子體來不及補充時進行觀測,因此捕捉到的是天王星磁層的「異常狀態」,而非其日常面貌。
阿羅拉教授的研究團隊表示,這就像是探測器在觀察火星時,碰巧遇到全球性沙塵暴,因而得出與平常狀態不符的結論。這項發現不僅糾正了科學界長期以來的誤解,更為天王星系統的未來探索開啟新視野。
這項研究也為天王星衛星的探索帶來新契機。科學家推測,天王星最內層的衛星米蘭達(Miranda)可能和土星衛星恩克拉多斯(Enceladus)、木星衛星歐羅巴(Europa,又稱木衛二)一樣,存在內部海洋。如果證實,這些衛星可能透過表面裂縫釋放物質,為尋找地外生命提供新的研究方向。

「旅行者2號」探測船1986年飛掠天王星時,恰巧遇上太陽劇烈噴發的高密度電漿流直接衝擊天王星,導致科學家對天王星的磁場環境產生了長達40年的誤解。(圖: NASA/JPL-Caltech)