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这是詹姆斯韦伯望远镜拍摄的天王星,韦伯望远镜的拍摄以全新的视角,让我们看到了天王星微弱的行星环以及它的卫星。

拍摄解读

天王星目前已知存在13个行星环以及27颗卫星

那么韦伯望远镜是拍到了其中11个行星环以及6颗卫星。

天王星环特写

这11个行星环9个为主环2个是微弱的内环。

内环是1986年旅行者2号经过天王星时才发现。

如今,韦伯的拍摄让我们再次看到了它。

除过9个主环和2个内环,天王星还有2个外环,外环是哈勃于2005年12月发现,由于距离天王星较远,所以称为外环。

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哈勃拍到的外环

韦伯这次没有拍到,但之后的观测中它可能会拍到外环。

天王星的行星环普遍都很窄,再加上韦伯拍摄的亮度,所以在视觉上我们并不能辨认出11个环,因为有几处看上去好像融合为了更宽的环。

天王星环特写

这次拍摄的6颗卫星,其中五颗是天王星的主卫星(天卫1天卫2天卫3天卫4以及天卫5),这5颗卫星中,天卫三最大,不过它的直径也只有1578公里,所以比起月球,它还是很小。

5颗主卫星

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旅行者拍摄的5颗卫星

天卫三和月球、地球对比

另一颗卫星是天王星的内卫星,它距天王星很近,名为帕克

它的直径大约是162公里,很小。

旅行者拍摄的内卫星 帕克

1986年旅行者在经过天王星时,分别对这几颗卫星进行了拍照,所以我们现在可以看到它们真实的样貌。

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旅行者拍摄的6颗卫星

独特的环、极端的季节

韦伯拍摄的天王星和上次拍摄的海王星其实有点像。

韦伯拍摄的海王星

在2022年9月的时候,韦伯对海王星进行了成像。

那犹如蓝色玻璃珠,伴随着外围一圈明亮的光环,飘荡在幽寂的太空,看着很是神奇,这是当时韦伯拍摄海王星给我们的感觉,而天王星这次的拍摄,也是这样的特点。

但仔细的观察大家可能会注意,韦伯拍摄天王星的行星环是竖着的圆环,我们看到的是俯视图,这是天王星独有的特点。

天王星环和海王星环对比

天王星的赤道面和它的公转平面存在着97.7度的夹角,几乎是垂直,所以平常我们也说,天王星是躺着公转的一颗行星。

那么这样独特的角度,韦伯拍摄时又是恰逢北极正面,所以我们看到的行星环是一种俯视的感觉。

这样特殊的角度也使得天王星具有太阳系内最为极端的季节。

天王星绕太阳公转一周需要84个地球年,黄赤交角的特点使得它一年近四分之一的时间,太阳直射两极,这使得行星的另一半有长达21年处于黑暗永无天日的寒冷季节。

天王星轨道和旋转示意

韦伯这次的拍摄北极面向太阳,南极处于黑暗的太空。

北极的右侧,我们可以看到一处明亮的区域,这个天文学家将其称为极冠。

极冠好像是每逢夏季阳光直射极地时出现,秋季来临时消失,对于这样的现象天文学家还不是很了解,不过韦伯这次的拍摄让天文学家发现了极冠更多的特征,比如极冠边缘有一个亮度增强的区域,边缘之外还有一个过渡的暗区。

最左侧还可以看到一处明亮的斑点,这个应该是天王星上空的冰晶云朵,它的形成可能与天王星的风暴有关。

这就是韦伯拍摄天王星的一些解读。

那我们再来谈谈天王星的发现历史。

天王星的发现

天王星是距太阳29亿公里的第七颗行星,它的平均视星等为5.6星等,这个亮度接近肉眼的极限(视星等说的是我们看到天体的亮度,数字越大表示越暗),人眼看到的极限是6星等左右,所以天王星在条件良好的情况下,肉眼可以看到。

相机拍摄天王星

但肉眼看到也是一个点光源,就像那些背景恒星呈现的点光源一样,我们无法区分。

所以在很早以前,大概是公元前128年,天文学家喜帕恰斯就曾注意到天王星的存在,但那时他并不知道它是一颗行星,之后百年的时间天王星更是被观测了数十次,也还是没有被认为是一颗行星(认为是遥远的恒星)。

直到1781年。

1781年3月31日,英国的天文学家威廉赫歇尔在他住宅的花园中用一架6.4英寸的望远镜,观测计算着遥远的双星,当他把望远镜对准金牛座时,注意到了天王星,赫歇尔发现,这个亮点会随着倍率的放大而变大,且能显示出一个浅蓝的圆盘。

望远镜拍摄的天王星

这很奇怪,因为遥远的恒星再怎么放大也是一个点光源,不能看到圆盘,所以随后的几天他密切的关注着这个天体,发现它相对于背景恒星存在移动,表明这个天体距离我们不是太远,应该在太阳系内,但当时他还不确定这是一颗行星,以慧星来看待。

赫歇尔标注的天王星位置变化

之后他将这个发现告诉了其他天文学家,不过其他天文学家并不认为这是一颗彗星,因为它没有彗星的特点,慧发和慧尾。

之后轨道的计算也表明,它的轨道近乎圆形,也不是细长的椭圆轨道。

那么这时的一切证据都指向---这个亮点是一颗行星而非慧星。

至此,天王星才被认为是太阳系内的一颗行星,太阳系的范围也因此扩大。

目前我们对天王星唯一近距离探测的,只有旅行者2号探测器,它是于1986年1月接近的天王星。

旅行者拍摄的天王星

这张照片是旅行者2号于1986年1月14日拍摄,一个朦胧浅蓝的行星,这是人类第一次近距离的观看这个距太阳29亿多公里的冰巨星。

如今,韦伯又以一种全新的视角让我们看到了它,给人一种空灵的感觉。

好了,这个就是有关天王星的一些介绍,那本期视频就到这里了,我是腾宝,一个热爱天文的科普创作者,还希望大家多多关注与支持。

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