几十年来，对天王星的理解是错的

在1986 年，旅行者 2 号飞越天王星Uranus时，拍摄的照片和收集的数据，为天文学界定义了这颗遥远的行星。大家知道了天王星的侧向旋转，周围以前未知的光环和卫星。

科学家们原以为，这个巨行星与太阳系中的其他大型行星，如木星、土星和海王星，应该有相似的环境和行为，但是，对天王星磁层的观测数据，却与大家的预期大相径庭。

磁层是地球等行星周围的保护性气泡，具有磁场和磁核心，由行星的磁场驱动。磁场气泡保护行星免受太阳风高能粒子和气体流的冲击。旅行者 2 号的数据显示，天王星的磁层出乎意料的强大，强度与在木星周围发现的巨大辐射带相似。木星是太阳系中最大的行星，它的磁场比地球强 20000 倍。木星磁场捕获空间带电粒子并将其加速到高速，快速移动的粒子以强辐射的形式轰击木星的卫星。而旅行者 2 号传回的数据显示，没有探测到等离子体或电离气体。那么，没有高能粒子来源，天王星那么高的辐射带是如何驱动和增强的呢？

天文学家对缺乏等离子体一直感到困惑，科学家们初步结论是，天王星和其卫星一定是完全不活跃的。

2024年11月11日发表于《自然天文学》（Nature Astronomy）杂志的新文章，或许解开了旅行者2号传回的奇异数据的一些谜团。该文主要作者、加利福尼亚州帕萨迪纳市 NASA 喷气推进实验室的空间等离子体物理学家 Jamie Jasinski 说，对当年数据新的分析表明，旅行者 2 号飞过这颗遥远的行星，恰好处在一次罕见的行星事件中，导致探测的数据受到影响并被扭曲。

根据新发现，在飞越天王星前几天，太阳释放了一次强烈的太阳风事件，搅动了整个太阳系的空间气候。太阳风冲击天王星并显著地压缩了它的磁层，貌似将等离子体推出了天王星。同时太阳风带来更多电子，使天王星的磁层更加动荡，增强了其行星的辐射带。

“如果旅行者 2 号早几天到达，它将在天王星观察到一个完全不同的磁层，”Jasinski 说，“天王星的磁层很可能与我们太阳系中其他巨行星周围的磁泡相似，没有任何异常。并且天王星的一些卫星可能在地质上很活跃，只是它们释放的离子可能被太阳风带走了。”

天文学家对天王星的了解，目前还是基于旅行者 2 号曾经飞越天王星时得到的数据，以及韦伯太空望远镜所拍到的隐藏的光环、卫星、大气层。

幸运的是，新的NASA的十年期行星调查项目已经将第一个专用的天王星轨道器和探测器作为 NASA 的下一个大型任务。在 2030 年代初发射后，拟议中的航天器将在飞越期间对此颗冰巨星进行轨道巡航，并发送一个探测器以探索其大气层。