天王星有一个火热的秘密
休斯顿大学研究人员与世界各地的行星科学家合作领导的一项新研究表明，天王星确实有自己的内部热量——这一进步不仅为美国宇航局未来的任务提供了信息，还加深了科学家对行星系统的理解，包括影响地球气候和大气的过程 演化。 这一发现解开了关于这颗巨行星的长期科学谜团，因为 1986 年旅行者 2 号的观测分析并没有表明存在显着的内部热量——这与科学家对巨行星如何形成和演化的理解相矛盾。 然而，论文的第一作者、自然科学学院地球与大气科学系前博士生王新月说，利用数十年的航天器观测和计算机模型，一组科学家发现天王星释放的热量比从阳光中接收到的热量还要多。 数学。 “这这意味着它仍在慢慢失去早期历史的剩余热量，这是帮助我们了解其起源以及它如何随时间变化的关键部分，“她解释道。 该论文于 7 月 14 日发表在美国地球物理联盟顶级期刊《地球物理研究快报》上。 这一发现与牛津大学帕特里克·欧文教授领导的一个研究小组进行的一项独立研究一致。 然而，天王星的内部热量是它比太阳系中的其他巨型同类物质弱，释放的热量比通过阳光吸收的热量多约 12.5%。 与木星、土星和海王星测量的 100% 以上通量相比，这要低，地球与大气科学系的合著者兼教授江勋说。 “从科学的角度来看，这项研究有助于我们更好地了解天王星和其他巨行星。 对于未来的太空探索，我认为它加强了执行任务的理由天王星。 目前尚不清楚为什么会发生这种情况，但研究人员表示，与其他巨行星相比，天王星可能具有不同的内部结构或演化历史。 该研究的另一个值得注意的收获是，天王星的能量水平也会随着其持续约 20 年的漫长季节而变化。 王说，这些季节性变化可能是由行星偏心轨道和倾斜自旋引起的。 合著者、夏威夷大学物理系教授 Liming Li 说这项研究可以改进美国宇航局轨道和探测天王星旗舰任务的规划，美国国家科学院、工程院和医学院将这一举措列为 2023-32 十年的最高优先事项。 “从科学的角度来看，这项研究有助于我们更好地了解天王星和其他巨行星，”王说。 “对于未来的太空探索，我认为这加强了天王星任务的理由。” 此外，该团队的方法提供了可测试的李说，这些理论和模型也可用于探索太阳系内外其他行星的辐射能。 它甚至可能影响地球上的技术创新和气候理解。 “通过揭示天王星如何储存和散失热量，我们获得了对塑造行星大气、天气系统和气候系统的基本过程的宝贵见解，”李说。 “这些发现有助于拓宽我们对地球大气系统和挑战的看法气候变化。