科学家对天王星隐藏环的革命性看法

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄了天王星的详细图像，揭示了其动态大气层，包括环、卫星和风暴。这种增强的视图与早期的图像形成鲜明对比，显示了一个更活跃的天王星，具有突出的季节性北极云层和几场风暴。这些观测对于理解行星的复杂大气层至关重要，也可能为系外行星的研究提供见解。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI

新视角揭示了一个奇特而动态的冰雪世界

1986年，当旅行者2号飞越天王星时，这颗行星似乎是一个几乎没有特征的实心蓝色球体。现在，韦伯向我们展示了一个更加动态和有趣的红外视图。环、月亮、风暴和明亮的北极帽为这些新图像增光添彩。由于天王星是侧向倾斜的，因此当行星的极点指向太阳并接收到更多的阳光时，极帽似乎变得更加突出——这段时间称为冬至。天王星将在2028年到达下一个冬至，天文学家将观察天王星大气层的变化。研究这颗冰巨行星可以帮助天文学家了解其他太阳周围类似大小的行星的形成和气象学。

这张来自美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的NIRCam（近红外相机）拍摄的天王星图像以新的清晰度显示了这颗行星及其光环。天王星的季节性北极帽闪耀着明亮的白色，韦伯精致的灵敏度解决了天王星昏暗的内环和外环，包括泽塔环——最接近行星的极其微弱和弥漫的环。
这张韦伯图像还显示了该行星 27 颗卫星中的 14 颗：Oberon、Titania、Umbriel、Juliet、Perdita、Rosalind、Puck、Belinda、Desdemona、Cressida、Ariel、Miranda、Bianca 和 Portia。
图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI

韦伯太空望远镜与环状行星天王星一起在假期中响起
美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜最近将目光投向了不寻常且神秘的天王星，天王星是一颗侧向旋转的冰巨星。韦伯用环、月亮、风暴和其他大气特征（包括季节性极地帽）捕捉了这个动态的世界。该图像在今年早些时候发布的双色版本的基础上进行了扩展，增加了额外的波长覆盖范围，以获得更详细的外观。

天王星的光环和月亮在新的光芒下
凭借其精致的灵敏度，韦伯捕捉到了天王星昏暗的内环和外环，包括难以捉摸的泽塔环——最接近天王星的极其微弱和弥漫的环。它还对这颗行星的27颗已知卫星中的许多进行了成像，甚至在环内看到了一些小卫星。

在旅行者2号在1980年代看到的可见光波长中，天王星看起来像一个平静的固体蓝色球。在红外波长中，韦伯揭示了一个奇特而动态的冰世界，充满了令人兴奋的大气特征。

这张由韦伯近红外相机（NIRCam）拍摄的天王星图像显示了指南针箭头、比例尺和颜色键以供参考。
北罗盘和东罗盘箭头显示图像在天空中的方向。请注意，天空中北方和东方之间的关系（从下面看）相对于地面地图上的方向箭头（从上面看）是翻转的。
比例尺标记为 16 弧秒。比例尺的长度大约是图像总宽度的七分之一 该图像
显示了已转换为可见光颜色的不可见近红外波长的光。颜色键显示收集光线时使用了哪些 NIRCam 滤光片。每个滤光片名称的颜色是用于表示通过该滤光片的红外光的可见光颜色。
图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI

大气现象和季节变化
其中最引人注目的是地球的季节性北极云帽。与今年早些时候的韦伯图像相比，在这些较新的图像中更容易看到帽子的一些细节。这些包括明亮的白色内帽和极地帽底部的深色车道，朝向低纬度。

在极地帽的南部边界附近和下方也可以看到几场明亮的风暴。这些风暴的数量，以及它们在天王星大气层中出现的频率和位置，可能是由于季节性和气象效应的结合。

当行星的极点开始指向太阳时，极帽似乎变得更加突出，因为它接近冬至并接收到更多的阳光。天王星在2028年到达下一个冬至，天文学家渴望观察这些特征结构的任何可能变化。韦伯将帮助解开影响天王星风暴的季节性和气象效应，这对于帮助天文学家了解天王星复杂的大气层至关重要。

天王星的独特倾斜和未来研究
因为天王星以大约98度的倾斜度旋转，所以它是太阳系中最极端的季节。在天王星年近四分之一的时间里，太阳照耀着一极，使地球的另一半陷入了长达21年的黑暗冬季。

凭借韦伯无与伦比的红外分辨率和灵敏度，天文学家现在以突破性的新清晰度看到天王星及其独特的特征。这些细节，尤其是近距离的Zeta环，对于规划未来的任何天王星任务将是无价的。

天王星：系外行星研究的代表
天王星还可以作为研究过去几十年来发现的近2000颗类似大小的系外行星的代理。这颗“我们后院的系外行星”可以帮助天文学家了解这种大小的行星是如何工作的，它们的气象是什么样的，以及它们是如何形成的。这反过来可以帮助我们通过将太阳系置于更大的背景下来理解我们自己的太阳系作为一个整体。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开我们太阳系的谜团，将目光投向其他恒星周围的遥远世界，并探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由美国宇航局及其合作伙伴ESA（欧洲航天局）和加拿大航天局领导的国际计划。