韋伯望遠鏡首度立體呈現天王星　推翻冰巨星能量平衡認知

太陽系中最神祕的天王星終於首次以立體方式被人類清楚地觀察到。

美國航空航天局（NASA）的韋伯太空望遠鏡（JWST）首次以3D方式展示了天王星的極光和上層大氣結構，揭示了極光在表面上掃動時的混亂奇景，並發現大氣層正處於持續變冷的異常趨勢。

首次能追蹤能量如何從天王星的深層流向上層大氣

根據太空新聞網站《Space.com》的報導，這項由國際團隊主導的研究於2026年2月19日在權威期刊《地球物理研究通訊》上發表。自1986年「航海家2號」探測器掠過天王星以來，人類對天王星的了解僅限於平面影像；現在，韋伯望遠鏡利用強大的紅外線感測能力，使科學家們彷彿戴上了3D眼鏡，首次能夠追蹤能量如何從天王星的深層流向上層大氣。

磁場「歪一邊」導致極光大亂舞

磁場「歪一邊」導致極光大亂舞。英國諾森比亞大學的研究員提蘭蒂（Paola Tiranti）描述說，天王星擁有太陽系中最奇特的磁層（磁氣圈）。與地球的磁場相比，天王星的磁場不僅傾斜嚴重，還偏離了行星的自轉軸。這種「歪一邊」的結構導致極光不僅出現在兩極，而是以複雜且混亂的路徑掃過行星表面。此次韋伯望遠鏡捕捉到的兩條明亮極光帶直接證實了這種動態機制的運作。

天王星的上層大氣正在變冷

除了極光大亂舞，研究團隊還發現天王星的上層大氣正在變冷。數據顯示，目前測得的平均溫度約為426克耳文（約攝氏153度），證實了自1990年代初以來的冷卻趨勢仍在持續。提蘭蒂指出，這一發現修正了科學界對「冰巨星」能量平衡的理解，並為未來研究太陽系外眾多巨行星提供了重要的對照樣本。

太陽系中最神祕的天王星終於首次以立體方式被人類清楚地觀察到。NASA 圖

科學家在土星南極上空的冰冷氨雲中，發現一個巨大的十邊形波浪圖案。由西班牙主導的團隊周三報告指，這個旋轉、蜿蜒的十邊形，似乎比美國太空總署「航行者號」探測器於1980年代在土星北極發現的六邊形雲團更大、更不穩定。

這個新的急流結構，在2023年被哈勃太空望遠鏡觀測到，此前觀測並無發現。研究人員懷疑，這個奇特的大氣現象可能在2017年至2023年間形成，當時土星南極傾斜，背向地球，因此無法觀測。它可能仍在演變，其中十邊形單邊長度已超16,700公里。

這張由美國太空總署、歐洲太空總署及阿古斯丁·桑切斯-拉維加（巴斯克大學）提供的照片，顯示土星南極上空的雲團圖案，攝於2026年8月29日周六。(美聯社圖片/NASA/ESA/A. Sánchez-Lavega, Basque Country University, EHU) AP圖片

巴斯克大學首席作者阿古斯丁·桑切斯-拉維加透過電郵表示，這些發現意義重大，因為它顯示「獨特的六邊形並非我們想像中那麼非凡」。相關研究結果已於《科學進展》期刊發表。

儘管太陽系所有有大氣層的行星都有產生波浪的擾動，但只有土星會形成多邊形，即由直線圍成的幾何形狀。兩者都位於急流上，但六邊形幾乎靜止不動，而十邊形則以時速10公里緩慢向東移動。

萊斯特大學的利·弗萊徹在聲明中表示：「土星仍有能力令我們驚訝。」他利用位於智利的歐洲南方天文台甚大望遠鏡，測量了十邊形內的風速，作為研究一部分。

桑切斯-拉維加指出，透過比較土星兩端的這兩個結構，科學家可以更深入了解巨型氣態行星的天氣模式。他說：「這是一個非常有趣的現象，似乎是土星獨有，我們想知道原因。」

桑切斯-拉維加想知道，這些現象是否與木星上呈多邊形排列的氣旋有關。他表示，未來數年土星南半球的觀測條件改善，應能讓天文學家捕捉到更多十邊形的細節，並可能解開「這個引人入勝的大氣層謎團」。

目前尚不清楚十邊形能否像六邊形一樣持續存在，後者已被探測器觀測超40年。這比一個土星年還要長，一個土星年相當於30個地球年。

桑切斯-拉維加表示：「目前我只能確認，十邊形仍然存在。」

（美聯社）