本網綜合  Will Dunham  報導  1781 年，出生於德國的英國天文學家威廉·赫歇爾使天王星成為第一顆借助望遠鏡發現的行星。這顆寒冷的行星是太陽系第三大行星，243 年後的今天，它仍然是一個謎。而我們自以為對它的一些瞭解也被證明是錯誤的。

關於天王星的大部分知識都是在美國宇航局的機器人飛船旅行者 2 號於 1986 年進行了為期五天的飛越時獲得的。但科學家們現在發現，該探測器訪問天王星時，天王星正處於不尋常的狀態–強烈的太陽風事件–這導致了對天王星，特別是天王星磁場的誤導性觀測。

太陽風是來自太陽的高速帶電粒子流。研究人員重新查看了旅行者 2 號造訪天王星前後 8 個月的數據，發現就在太陽風將天王星的磁層–行星的保護性磁泡–擠壓到通常體積的 20% 之後幾天，旅行者 2 號遇到了天王星。

“我們發現，飛越時出現的太陽風條件只出現在 4% 的時間裏。美國宇航局噴氣推進實驗室的空間等離子體物理學家傑米·賈辛斯基是週一發表在《自然-天文學》（Nature Astronomy）雜誌上的這項研究的第一作者。

“如果旅行者 2 號早到一周，我們就會觀測到一個更大的磁層。”

研究人員說，這種訪問很可能會顯示天王星磁層與木星、土星和海王星等太陽系其他巨行星的磁層相似。磁層是行星周圍的一個空間區域，行星的磁場在這裏占主導地位，形成了一個抵禦太陽和宇宙粒子輻射的保護區。

旅行者 2 號的觀測結果給人們留下了一個錯誤印象，即天王星的磁層缺乏等離子體，而且擁有異常強烈的高能電子帶。

等離子體是繼固體、液體和氣體之後的第四種物質狀態，是一種原子分裂成高能亞原子粒子的氣體。等離子體是其他行星磁層的常見特徵，因此在天王星周圍觀測到的低濃度等離子體令人費解。

“任何行星磁層的等離子環境通常都是由來自太陽風的等離子體、磁層內任何衛星的等離子體和行星大氣層的等離子體組成的。”雅辛斯基說。

“在天王星，我們沒有看到來自太陽風或衛星的等離子體。測量到的等離子體非常微弱，”雅辛斯基說。

天王星的大氣層主要由氫和氦組成，大氣層中的甲烷使天王星呈現藍綠色，天王星的直徑約為 31500 英里（50700 公里）。它的體積足以容納 63 個地球。在太陽系的八大行星中，只有木星和土星比天王星大。

天王星不尋常的傾斜度使它看起來像一個滾動的球圍繞太陽運行。天王星的軌道距離太陽幾乎是地球的 20 倍，它有 28 顆已知的衛星和兩組星環。旅行者 2 號的觀測結果表明，天王星最大的兩顆衛星–泰坦尼婭和奧伯龍經常在磁層外運行。新的研究表明，它們傾向於呆在保護泡內，使科學家更容易通過磁力探測到潛在的地表下海洋。

噴氣推進實驗室行星科學家、該研究的共同作者科裏·科克倫（Corey Cochrane）說：”這兩顆衛星都被認為是天王星系統中擁有液態水海洋的主要候選者，因為它們的體積相對於其他主要衛星來說都很大。”

科學家們迫切希望瞭解外太陽系衛星上的地表下海洋是否具備適合支持生命的條件。美國國家航空航天局（NASA）於10月14日發射了一艘飛船，前往木星的衛星木衛二執行任務，以解決這一問題。

“未來天王星任務不僅對了解天王星和磁層，而且對了解天王星的大氣層、星環和衛星都至關重要。”