天文學家看到天王星光環的「溫暖」光芒

天文學家看到天王星光環的「溫暖」光芒

首先，這些光環的熱圖像使科學家們能夠確定它們的溫度

天王星的光環除了最大的望遠鏡外，幾乎所有人都看不見——它們直到1977年才被發現——但在智利高沙漠地區的兩架大型望遠鏡拍攝的這顆行星的最新熱圖像中，它們出奇地明亮。熱輝光為天文學家提供了觀測光環的另一扇窗。之所以能看到光環，是因為它們在可見光或可見光的範圍內以及近紅外波段反射了少量光線。新拍攝的圖像由阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)和甚大望遠鏡(VLT)允許團隊第一次測量的溫度環:一個很酷的77 k,或77度高於絕對零度——液態氮的沸點,相當於零下320華氏度。

這些觀測也證實天王星最明亮和密度最大的環，稱為epsilon環，與我們太陽系中其他已知的環系統不同，特別是土星的那些異常美麗的環。加州大學伯克利分校天文學教授伊姆克·德·佩特說:「土星主要的冰環又寬又亮，其顆粒大小不一，從最內層D環中微米大小的塵埃，到主環中數十米大小的塵埃。」「小的一端在天王星的主環中缺失;最亮的環，epsilon，由高爾夫球大小和更大的岩石組成。」相比之下，木星的光環大多含有微米大小的小顆粒(一微米是千分之一毫米)。海王星的光環也大多是塵埃，甚至天王星的窄主光環之間也有大片塵埃。

「我們已經知道epsilon環有點奇怪，因為我們看不到更小的東西，」研究生Edward Molter說。「有些東西把小的東西都掃出去了，或者它們都粘在一起了。我們只是不知道。這是了解它們組成的一步，以及是否所有的環都來自相同的原料，還是每個環都不同。」光環可能是被行星引力捕獲的前小行星，可能是衛星相互撞擊並破碎的殘餘物，也可能是衛星在過於接近天王星時被撕裂的殘餘物，或者是45億年前形成時遺留下來的碎片。

新的數據發表在本周的《天文學雜誌》上。De Pater和Molter負責ALMA的觀測，而英國萊斯特大學的Michael Roman和Leigh Fletcher負責VLT的觀測。Molter說:「天王星的光環與土星的主光環在成分上不同，在光學和紅外上，它們的反照率要低得多:它們真的很暗，就像木炭一樣。」「與土星環相比，它們也非常狹窄。最寬的愛撲塞隆環的寬度從20公里到100公里不等，而土星的愛撲塞隆環的寬度是100公里或數萬公里。」

當旅行者2號於1986年飛越天王星並拍攝它們時，人們首次注意到天王星主光環中缺少塵埃大小的粒子。然而，航天器無法測量光環的溫度。到目前為止，天文學家已經計算出地球上共有13個光環，光環之間有一些塵埃帶。土星環與土星環在其他方面有所不同。「很酷，我們甚至可以用現有的儀器來做這件事，」他說。「我只是盡我所能想像這顆行星，我看到了光環。這是令人驚嘆的。」VLT和ALMA觀測都是為了探索天王星大氣的溫度結構，VLT探測的波長比ALMA短。弗萊徹說:「當我們第一次減少數據時，我們驚訝地發現光環清晰地跳了出來。」這為即將到來的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡提供了一個令人興奮的機會，它將在未來十年為天王星環提供極大改善的光譜限制。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！