美國太空總署(NASA)的哈勃太空望遠鏡最新觀測結果,讓天文學家對天王星四大衛星的表面變化感到錯愕。原本預期應該變暗的「尾側」表面,實際上卻沒有出現預期現象,反倒是「領先側」較暗呈紅色,顛覆了現有的磁場理論。
這次觀測聚焦於天王星的四顆主要衛星——阿里爾(Ariel)、昂布里耶爾(Umbriel)、泰坦妮雅(Titania)與奧伯隆(Oberon)。這些衛星與天王星潮汐鎖定,永遠以同一面朝向運行方向。研究團隊原先預測,受天王星磁場中帶電粒子長期轟擊的「尾側」應該較暗。
但望遠鏡的紫外線觀測結果顯示,內側兩衛星阿里爾與昂布里耶爾幾乎前後亮度無異,而最外側的泰坦妮雅與奧伯隆則呈現「領先側」變暗變紅,與理論相反。研究人員推測,這一異常或與天王星系統中不規則衛星釋放的塵埃有關。這些衛星運行軌道傾斜、形狀不規則,經微流星撞擊後釋出塵埃,逐漸向內飄移,被外側大型衛星的領先側掃過並沉積,猶如汽車前進時昆蟲撞上擋風玻璃,長期累積導致變色。
這種衛星間的「物質交換」過去曾在土星與木星系統中發現,如今首次在天王星獲得間接證據。科學家認為,這或顯示天王星磁層比預期更弱或更複雜,需進一步研究才能釐清。由於紫外線無法穿透地球大氣,這項研究完全仰賴哈勃望遠鏡執行,未來研究團隊也計畫搭配韋伯太空望遠鏡(JWST)的紅外線數據,深入探索天王星衛星的組成與演化歷程。


