天王星的一天有多长?

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原作：Sharmila Kuthunur

翻译：张雨荷

编排：喻思敏

后台：李子琦

https://www.space.com/the-universe/uranus/a-day-on-uranus-is-actually-longer-than-we-thought-hubble-telescope-reveals

天王星图像

图片来源：NASA

天王星的“时间表”刚刚被微调了一点。

根据对哈勃太空望远镜过去十年观测数据的最新分析表明，天王星完成一次自转的时间为 17 小时 14 分 52 秒 —— 比 NASA 的旅行者2号探测器近四十年前提供的估计值多出28秒。

1986 年 1 月，旅行者2号成为第一艘（也是迄今为止唯一一艘）探索天王星的航天器。它通过观测天王星极光发出的无线电信号以及测量磁场，首次估算出这颗浅蓝色的冰质巨行星的自转周期为 17 小时 14 分 24 秒。这个数字后来成为科学家计算天王星坐标和绘制其表面地图的重要基准。但一项新研究指出，科学家或许需要重新审视这些地图了。

根据最新研究，天文学家指出，基于旅行者2号探测器数据所做的初始估算存在固有的不确定性，导致天王星经度出现了180度的误差。这使得仅仅在探测器飞掠后的几年内，天王星磁轴的朝向就“完全丢失”。因此，使用过时的自转周期建立的坐标系统也很快变得不可靠。

为了解决这个问题，由巴黎天文台的洛朗·拉米（Laurent Lamy）领导的天文学家团队，分析了2011年至2022年之间哈勃空间望远镜对天王星极光的长期观测数据。通过追踪这些明亮的极光在十年多时间里的运动轨迹，研究人员得以精准确定天王星的磁极位置，进而推算出一个更为精确的自转周期。

拉米在一份声明中表示：“哈勃望远镜的持续观测至关重要。如果没有这十余年的宝贵数据，我们不可能以如此高的精度捕捉到自转的周期信号。”

研究人员指出，这种通过磁场和极光活动来测定天体自转的方法，不仅适用于太阳系内的行星，还能用于测量系外行星乃至更遥远天体的自转速率。

不同时间拍摄的天王星上空极光活动图。这些图像分别于 2022 年 10 月 8 日、10 日和 24 日拍摄。

图片来源：ESA/Hubble、NASA、L. Lamy、L. Sromovsky

根据这项最新研究，更新后的天王星自转周期为这颗冰巨星提供了一个更加可靠的坐标系，预计这个系统将能在未来几十年内保持准确，直到有新的探测任务带来更精确的数据。拉米和他的团队在新研究中写道，改进后的估计值也对未来天王星任务的规划具有重要意义，尤其是在制定轨道路线和选择大气进入点等关键方面。

这项研究于4月7日（星期一）发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）期刊上。

责任编辑：陈玮菁

牧夫新媒体编辑部

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图片来源: Lorand Fenyes