天王星每42年才有的光環消失!哈柏和超大望遠鏡看見不一樣的天王星
光環消失了!哈柏和超大望遠鏡看見不一樣的天王星
2007/8/16,天王星每42年才有的光環「消失」日

2007年8月16日,地球與天王星的相對位置,恰好讓地球上的人可直視天王星赤道;這意味著:位在天王星赤道面上的光環也將恰好側面朝向地球,由於天王星環相當細而薄,從地球上看去,天王星環將彷彿消失了一般。由於天王星繞太陽公轉一圈需時84年,所以這種光環消失的機會,每42年才會發生一次,少了光環的影響,天文學家可仔細研究這顆行星的大氣、衛星會光環系統。全球對天王星有興趣的天文學家都在等待這個機會,他們並不確定會看到什麼現象,只知道錯過這一次得再等42年!
  
上圖是夏威夷凱克天文台(Keck Observatory)以近紅外波段拍攝的天王星影像,紅色圈圈只是其中一圈天王星環,另外還可看到天王星表面大氣的明亮雲帶。
  天王星環上一次消失的時間在42年前的1965年,由於天王星離太陽的距離是地球的20倍遠,必須使用大型望遠鏡才能勉強分辨出它的盤面,因此當時對天王星所知甚少,連它的光環都還沒被發現。當時全球最大的望遠鏡還是帕洛瑪山(Palomar Mountain)的5米海爾望遠鏡(Hale telescope),太空望遠鏡在當時聽來如天方夜譚。所以今年,是第一次光環消失且天文學家有能力觀察天王星表面細節的機會。
  因地球公轉軌道運動速度比天王星快許多的緣故,其實地球可見天王星環消失可有連續三次的機會--2007年5月2日、8月16日及2008年2月20日,其中以8月16日的條件最佳,因為天王星將在9/10達到「衝」的位置,即太陽和天王星位在地球兩側、相差180度的位置上,是一年中天王星最近、最大、最亮的最適合觀察時機,而且整晚均可見到。
  再者,天王星將在2007年12月7日通過它的軌道「昇交點」,也就是天王星的春分點,此時太陽將直射它的赤道,南北半球所受到的太陽輻射量相當。由於之後太陽直射位置將逐漸北移,天王星的北半球將逐漸由春季進入夏季,所接受到的太陽輻射愈來愈多,因此北半球的雲帶改變速度勢必加快,取得更多觀測資料後,天文學家對於天王星大氣模型可做更佳的修正。
  此外,光環相對於地球的傾角減少時,陽光受到環中細小塵埃粒子的散射減少,可以看到比較清晰的光環塵埃分佈結構,以及新近發現的兩個較暗的天王星光環的細節,更可藉機發現原本被光環遮蔽的新衛星。如果有機會觀測到天王星衛星之間彼此的掩食現象,甚至可提供這些衛星的表面反照率等訊息,以便瞭解較大的5顆天衛的北半球狀況;航海家2號太空船於1986年飛掠天王星時,只觀察到這5顆衛星被太陽照亮的南半球部分,所以天文學家對它們的北半球一無所知。
  其實以現代的儀器能力而言,業餘天文愛好者以稍大口徑的望遠鏡加CCD便可進行天王星與其衛星的觀測。天文學家們熱切期待這42年一次的機會。
資料來源:臺北市立天文科學教育館
天王星每42年一度遭逢光環「消失」的狀況
http://www.skyandtelescope.com/news/home/8552022.html, 2007.07.17, KLC
 

 

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