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天文學家首次探測到來自天王星的X射線!部分來源不明


據美國NASA報導,天文學家利用NASA的錢德拉X射線太空望遠鏡,首次探測到來自天王星的X射線。該成果可能有助於我們進一步了解這顆神秘的冰巨行星。

天王星是太陽系由內至外的第七顆行星,直徑大約為地球的4倍,屬於氣態巨行星,大氣主要由氫和氦構成,赤道上方環繞著微弱的環狀結構。

在太陽系八大行星中,天王星最出眾的特點是躺著打滾,它的自轉軸極端傾斜,幾乎平躺在公轉太陽的軌道平面上。這可能與一場大碰撞有關——太陽系形成之初混亂不堪,一顆暴走的行星把天王星撞翻了。

實際上,我們對天王星的認識還相當有限。著名的旅行者2號曾在1986年飛掠天王星,這是人類迄今為止對它進行的唯一一次近距離探測。目前,天文學家只能依靠望遠鏡來研究這顆遙遠而冰冷的行星。

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以下是旅行者2號飛掠天王星時拍下的照片,非常美妙。

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在一項新研究中,研究人員分析了錢德拉X射線太空望遠鏡2002年和2017年的觀測數據。他們在2002年的數據中偵測到清晰的X射線,並在2017年的數據中發現了可能的X射線耀斑。將錢德拉X射線太空望遠鏡2002年探測到的X射線數據(粉紅色部分),疊加到凱克望遠鏡拍攝的光學照片中,便得到了文章開頭的那張圖像。

是什麼導致天王星發射X射線呢?答案是——主要源自太陽。天文學家之前已經知道,木星和土星會散射太陽發出的X射線,類似於地球大氣散射陽光。研究人員發現,天王星發射的X射線大部分也來自對太陽的散射,但有跡象表明至少還存在另外一個X射線源。如果這一點得到證實,那麼將改變我們對天王星的認識。

天文學家對這個額外的神秘X射線源提出了兩種猜測。

其一,可能是天王星的環狀結構產生了X射線,就像土星環一樣。如果天王星附近空間環境中的高能帶電粒子與其光環相撞,就可能發出X射線。

其二,這也可能是天王星的極光。天文學家之前曾在其他波長探測到天王星的極光,但對其具體發生機制不太清楚,這項新發現或許有助於解開這個謎題。天王星自轉軸方向與眾不同,可能導致磁場發生不同程度的傾斜,並偏離行星中心,從而使它的極光異常複雜多變。

研究人員已經將相關發現發布在最新一期的《地球物理研究雜誌》上。

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