人类第一次观察到天王星上未知的X射线源

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  太阳系中的天王星确实独一无二,不仅仅是由于它的自转轴是躺着的,如果你有办法去附近闻一闻味道,绝对是奇臭无比,就连磁场也是一团乱。大约20年前,天文学家利用仪器来捕捉类木行星的X射线,但只有天王星是一道闪光都没有。而今,我们终于看到了这道X射线光源,但目前还不清楚它的成因及背后所代表的意义。

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钱卓X射线望远镜发现了天王星上的X射线源。

  与太阳系其它行星相比,天王星及海王星的观测及发现相当棘手,因为它们实在太遥远,很少有探测器前往那个冰冷地带。这项新的发现是来自于钱卓X射线天文台的观测结果,第一次观测时在2002年,但一无所获,接着在2017年又进行了2次,研究团队在比较过去及现在的资料时,他们发现了来自天王星的X射线的明确证据。

  天王星会发出X射线并不奇怪,包含彗星、金星、地球、火星、土星、木星、卫星等,若将这颗遥远的行星的困难度加入,我们到现在才发现它们也不足为奇,我们该感到奇怪的是,天王星究竟是如何发出X射线光源的呢?

有以下几种选择:

  一、太阳系中大部分X射线来自太阳,当X射线照射到木星及土星上的云层时会产生散射,这也可能发生在天王星上,但研究团队的计算显示,散射产生的X射线源会亮得多。

  二、土星环中的高能粒子与氧原子交互作用后,会产生X射线萤光。虽然天王星环不像土星环那么华丽,但天王星周围的高能粒子能量更高,如果它们与环上的原子交互作用,也会产生类似的X射线萤光。

  三、极光,除了地球之外,包含木星、火星、土星、彗星都有极光,而天王星这个气态巨行星应当也会有极光,高能带电粒子沿着磁力线加速,最终沉淀到大气中产生X射线萤光,若真如此,天王星的磁场比其它地方的行星还要复杂得多,这是由于天王星的磁场混乱导致的。

  即将上线的天文台,如欧洲航天局的雅典娜号或美国宇航局的天猫号,能更好地告诉我们这颗行星到底在搞什么鬼,不止是让我们更加地了解天王星的大气及磁场,并更深入地了解宇宙中的X射线源,该团队的研究成果发表在《地球物理研究》期刊上。(编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊)

资料来源:Science Alert

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