靠「夜視力」幫天王星環量溫度

拿到天王星環的新影像了。在太陽系中,天王星是離太陽較遠的行星,最近「凹瑪望遠鏡」和「甚大望遠鏡」一起取得了天王星的新圖像,還完成了一件以前做不到的事:幫天王星的環測量 溫度。究竟幾度呢?答案是,差不多攝氏零下200度。

如果房間很黑,什麼都看不見,不管桌子、椅子、床,都一樣,物體必須要能反射一些光──不 管是太陽光或電燈泡的光,才能被你看見。但人如果像蛇一樣,擁有在夜間也能看得到東西的能力,就算在黑暗中,你也能看得見東西。這是因為,你身邊的每樣東西都有它本身特定的溫度,而每一種溫度都伴隨著某種看不見的光──紅外光。

像「甚大望遠鏡」上面裝的相機,就擁有在夜間也能看到東西的夜視力,它能看到太空裡,溫度 和室溫差不多的一些物體──譬如說由塵埃形成的黑雲,就是其中之一。那不是因為塵埃反射可見 光的緣故,而是因為塵埃會在紅外波段發光。要是物體的溫度更冷,它就會產生能量更低的輻射,那麼它會在毫米波段發光,那種輻射光,凹瑪看得到。

天文學家透過「甚大望遠鏡」和「凹瑪望遠鏡」觀測遙遠的天王星,他們想從紅外和電波這兩 個波段去研究天王星的低溫大氣,結果卻讓他們大吃一驚:天王星的那些薄環,在這兩個波段裡,竟然全都發出著強光,尤其是天王星最外側的ε環,看起來,非常亮。

去測量環所發出的光,科學家可以計算出溫度是多少,結果,算是滿冷的喲,竟然有零下196度,這只比「絕對零度」高77度。大家知道嗎?絕對零度是宇宙中最低的溫度,它其實是個定義出 來的值,不會有比絕對零度更低的溫度。

另外,新觀測也顯示,天王星環非常「乾淨」,幾乎沒有任何塵埃微粒,譬如,ε環裡全都是些 比較大的岩石塊和冰塊,至少都有高爾夫球那麼大,而火星環和木星環都有許多細微的塵埃顆粒,比一比就知道,天王星環和火星環或木星環非常不同,沒有人知道天王星環為什麼那麼「乾淨」。

未來要是透過「韋伯太空望遠鏡」去觀測天王星環的話,或許天王星環為什麼那麼乾淨的謎底 就可以揭曉了。韋伯望遠鏡會在2021年發射升空,比哈伯望遠鏡還更大很多。並且,和「甚大望遠鏡」一樣,韋伯太空望遠鏡也同樣具有高靈敏度的紅外「夜視力」。


發現了什麼?

太陽系八大行星中,天王星是離太陽第七遠的,公轉週期84年,和太陽的平均距離大約30億公里左右。天王星有好幾條黯淡的細環,是在1977年時發現的。9年後,1986年,美國NASA的「航海家2 號太空船」第一次拍到了這些行星環的特寫照片。此後,天文學家就一直嘗試著透過太空型的 哈伯太空望遠鏡,以及地面型的望遠鏡,去研究這些天王星環。

誰發現的?

這次關於天王星的新發現,由4位天文學家一起訂定觀測計畫並執行,他們約好了在同一時間 去觀測天王星。這四位天文學家是美國加州柏克萊大學的Edward Molter 和 Imke de Pater,趴們用「甚大望遠鏡」觀測;英國萊斯特大學的Michael Roman 和Leigh Fletcher,則用「凹瑪望遠鏡」。 這項成果刊登在《天文學期刊》。

前往 ALMA 網站查詢