天王星環的陰暗面揭示了顯著的變化

自1986年旅行者2號飛掠以來,塵埃環已經發生偏移

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天文學家罕見地從側面觀察天王星環,這是自1986年旅行者2號探測器飛越我們太陽系第七顆行星以來,首次無眩光地觀察到天王星環。據研究人員今天線上發表在《科學》雜誌上的報告稱,這種每42年發生一次的天象所允許的陰影一瞥,揭示了一片出人意料的明亮而微弱的塵埃帶,這片塵埃帶此前被由較大岩石構成的其他環反射的陽光所遮蔽。

另一個意外的發現:一個被稱為zeta的寬闊的塵埃內環,似乎自旅行者號訪問以來已經進一步遠離了這顆行星。儘管土星和海王星的近年來也發生了重新排列,但該報告總結認為,天王星環正在經歷迄今為止觀察到的最顯著的變化。

加州大學伯克利分校的天文學教授伊姆克·德·帕特表示,新的資料原則上可以解答一系列關於環的問題。她說:“我們可以推匯出環的厚度和它們的密度”以及塵埃的濃度。研究人員還希望發現可能決定環寬度的新的衛星。


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天王星每84年繞太陽公轉一次;在這段時間內,行星會兩次排列成環平面穿過太陽和地球之間。大約六個月的時間裡,由釐米到米(半英寸到碼)大小的密集岩石群從地球上變得不可見,因為它們互相投下陰影。但是,較稀疏的岩石和更小的微米級(十萬分之一英寸)塵埃突然像陽光明媚的房間裡的煙霧一樣閃耀。

為了利用本世紀首次發生的環面交叉(發生在5月3日,隨後是8月16日的第二次和明年2月將發生的第三次),天文學家將夏威夷凱克天文臺雙子望遠鏡之一的多面、10米寬的鏡面,對準變暗的環,以收集紅外光。5月28日拍攝的快照捕捉到了環相互重疊的景象,但研究人員應用了一種影像處理技術將它們分開。

他們的分析發現,在旅行者號未探測到塵埃的地方,例如距離行星45000公里(28000英里)的區域,存在明亮的環,其亮度約為其他塵埃環的一半。他們說,更奇怪的是,旅行者號在37000公里處發現的zeta環已經向外移動到大約40000公里處。

德·帕特說,自旅行者號任務以來觀察到的變化可能是由微小隕石的撞擊造成的,這些撞擊產生的塵埃可能會持續數十年。她說,塵埃環可能會不斷移動,她引用了海王星環中弧形圖案的變化以及近幾十年土星環中塵埃分佈的變化。

她說:“我們逐漸意識到,這些撞擊對於維持環非常重要,而且這些事情一直在發生。有時你會遇到大的撞擊,這可能會徹底改變事物。”

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