美国科学家研究认为，旅行者2号在1986年飞掠天王星时可能正处在罕见情形下，当时天王星的磁层正受到太阳风的异常压缩，而这次探索很大程度上塑造了对这颗行星的科学认知。这些发现表明我们对天王星系统的了解可能会比过去认为的更有限。相关论文近日发表于《自然—天文学》。

行星磁层（行星周围被其磁场支配的区域）会影响行星周围的环境，理解其性质对于规划任务非常重要。旅行者2号飞掠天王星时揭示出一个独特的磁层，它极为不对称，似乎缺少等离子体（这是其他行星磁层的常见元素），而且具有异常强烈的高能电子带。这一次测量发现的特征自此就被作为理解天王星磁场的基础，但这些异常不用复杂的物理学原理就难以解释。

加州理工学院的Jamie Jasinski和同事重新分析了旅行者2号飞掠前的数据，发现探测器飞掠天王星时，正值一次强烈的太阳风过后，太阳的大气释放出一股带电粒子流。这压缩了天王星的磁层，使之处在一种只有在4%的时间内会出现的状态下。这一状态下磁层没有等离子体，但存在高度激发的电子辐射带。作者认为，如果旅行者2号在实际飞掠发生之前早一周经过天王星，就会发现一个类似于太阳系其他巨行星（木星、土星和海王星）的磁层，没有任何异常特征。研究者认为，由于天王星上太阳风的变化，在太阳活动极小期可能会有两个磁层周期。此外，可能有很小的概率天卫三（Titania）和天卫四（Oberon）——天王星最外层的主要卫星——的轨道在磁层之外，这或能让科学家在不受磁层干扰的情况下探测地下海洋。

他们指出，这些发现挑战了此前的假设，因此我们对天王星的了解仍非常有限，并强调了未来需要规划对这颗行星的探索，从而获得对其磁层的更准确理解。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41550-024-02389-3