編譯／李寓心 作為世界首屈一指的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（JWST），主要是用來解開人類身處的太陽系中奧秘，望能 …

編譯／李寓心

作為世界首屈一指的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（JWST），主要是用來解開人類身處的太陽系中奧秘，望能更深入探索宇宙神秘的結構及起源。近日，美國太空總署（NASA）再次公開，由JWST拍攝到天王星（Uranus）驚奇的圖像，真正展示出有關這顆「冰巨行星」的更多細節。

根據報導，天王星和海王星在八大行星中，主要由氧、碳、氮和硫等較重的氣體組成，於太陽系中的屬於典型的「冰巨行星」（ice giant）。其中天王星所具有的天王星環，是人類在太陽系中，發現的第二個，僅次於土星環。

在這次公開的新天王星圖像中，顯示出原本人類已知的13個天王星環中的11個，有些非常明亮，在某種程度上可能已經融合在一起。然而，令天文學家感到震驚的是，透過JWST高度靈敏的近紅外相機（NIRCam），拍攝到天王星最深處的兩個塵埃環。

實際上，自從1986年由太空船旅行者2號正式拍攝到天王星環後，天文學家認為天王星只不過是一顆缺乏明顯特徵的惰性藍色行星，但在JWST拍攝到的圖像中，與當年的圖像形成明顯對比，更表現出天王星動態多變的宇宙世界，包括天王星極點區域的季節、衛星系統和大氣層的動態變化等。

透過JWST拍攝的圖像，可以分別將其視為藍色和橙色的高光，顯示出由水、甲烷和氨組成的稠密冰狀流體，看起來就像一個淡藍色的雪球。加上天王星特有的自轉軸，以幾乎90度的角度平躺在軌道上，使得天王星擁有極端的季節變化，而每個極點都會長時間暴露在陽光下及黑暗中。

依據圖像顯示，目前天王星的北極正值春天，因為行星右側面向太陽的北極冰覆蓋之處，變得更加明亮，這也是人類有史以來，第一次觀察到天王星的極帽（polar cap）。而極帽的邊緣有一片明亮的雲，屬於天王星的典型雲層，可在紅外波長下看到，對此JSWT團隊表示，理論上這些雲與天王星的風暴活動有關，估計2028年天王星的北極開始進入夏季。

資料來源：SPACE、NASA

圖片取自NASA／詹姆斯韋伯太空望遠鏡於2023年2月6日拍攝的天王星的放大圖像。

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編譯／李寓心 在太陽系中，排行第七的天王星（Uranus），與海王行同等為典型的冰巨行星（ice giant） …

編譯／李寓心

在太陽系中，排行第七的天王星（Uranus），與海王行同等為典型的冰巨行星（ice giant），但目前人類對於天王星的了解，還停留在30年前所蒐集到的數據。因此，美國太空總署（NASA）聯合出版的「2023-2032行星科學十年調查」近日表示，可能將探索天王星列為下個主要行星任務，揭開更多太陽系起源的奧秘。

根據報導，自從天文學家在30多年前發現，第一批圍繞遙遠恆星的系外行星以來，觀察到冰巨行星是宇宙中最常見的類型之一，有別於木星和土星等氣態巨星，天王星和海王星則富含重元素，主要成份為「冰」。雖然目前科學家已針對前六顆行星發射蒐集數據的太空飛行器，但這兩顆冰巨行星只有在1986年和1989年，透過NASA航海家2號進行探索，導致現在人類對冰巨行星還缺乏許多了解。

美國約翰霍普金斯大學的行星科學專家Kathleen Mandt，於《科學》期刊上發表一篇有關天王星任務的文章，並說道：「潛在的發現具有無限的開創性，就像土星的「卡西尼號」探測器，徹底改變我們對土星和土衛的認識。」同樣的，也可以透過軌道飛行器，隨著時間的推移，蒐集有關天王星的數據，以及針對天王星內部進行掃描。

目前名為「天王星軌道探測器」（UOP），可能於2032年進行發射，藉由木星巨大的引力，縮短抵達時間，估計這次任務為期至少5年以上。天王星雖然是太陽系的其中一員，但也是最奇怪的一顆行星，因為天王星本身傾斜角度非常大，使行星基本上繞著太陽旋轉，自轉軸呈橫向，整顆星幾乎是「躺著自轉」。

這種不尋常的「歪」，可能是天王星在形成不久後，與天體發生碰撞所致，不僅使行星在軌道上歷經極端的季節變化，地球的天文學家也無法使用相同的天氣模式，來解釋天王星的大氣層構造，也限制了天文學家對天王星5顆衛星的觀測範圍，如航海家2號只能拍攝到衛星的南半球。

Mandt對此表示，希望藉由這次的UOP任務，在一個特定點蒐集詳細的風和溫度數據，還有對衛星表面進行整體成像的拍攝，以尋找正在活動的地質現象，並測量內部磁場是否因液態水的存在而發生變化，提高對整顆天王星的了解，作為比較地球與這顆行星和系外行星的數據來源。

資料來源：SPACE

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