天王星光环发现时间可能推前180年(图)

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天王星与土星蓝色光环对比图(图片来源：美国太空网)

　　
据英国广播公司报道，传统观点认为，天王星环是在1977年的一次实验中被发现的。最近一种新的理论认为，在公认的发现日期之前的180年，天文学家可能就已经发现了天王星周围的光环。
　　就职于萨瑞卫星技术有限公司的斯图亚特·伊万斯博士对1797年由天文学家威廉·赫歇尔爵士公布的发现重新进行了分析。赫歇尔爵士曾声称在这个第七大行星的周围发现星环，但他的这一发现此之前一直被视为一种错误而未得到承认。在英国举行的皇家天文学会国家天文学会议上，这一新理论最终浮出水面。
　　伊万斯博士也是第一个提出这一新理论的人。在此之前，他曾在生日当天收到一个相框的书页，这页书出自1815年出版的一本百科全书，上面绘有一张太阳系仪的图片。(太阳系仪是天文学家使用的一种机械装置，作用是显示行星和卫星的相对位置和运动。)书页上的太阳系仪是由工匠威廉·皮尔森(William Pearson)制造的，它显示了天王星的自旋轴以及在它周围旋转的6个更小的天体。这些天体不可能是卫星，原因很简单：天王星的两颗卫星是在18世纪发现的，而它的第6颗星卫星直到1985年——也就是美国宇航局的“旅行者”号探测器穿过这颗行星之后才被发现的。
　　在对这一问题进行研究后，伊万斯博士发现，百科全书中的皮尔森太阳系仪是在赫歇尔爵士观测结果的基础上制造的。第七大行星天王星也正是他在1781年发现的。赫歇尔曾用笔记的形式详述了其有关天王星的观测结果。伊万斯博士在对这些笔记进行分析时发现下面这一章节——“1789年2月22日：一个可疑的星环”。除此之外，赫歇尔甚至绘制了一张有关这个星环的小图并加以注释——“它有点趋向于红色”。凯克天文望远镜也已证实了这一点。
　　伊万斯博士在接受英国广播公司采访时说：“我过去一直在想‘他的那些发现都是准确的吗？’他只发现了一个星环，而天王星周围却有多个星环。它与天王星的距离相对较近，大小也与我们现在发现的差不多。它的开度角差不多是准确的。天文学软件显示，在赫歇尔进行观测的那个年代，从地球上观察到的这个开度角可能比现在稍大一些。
　　“我们有理由认为这个环面是移动的，他也在正确的方向标注了这个环面的长轴。我开始收集整理所有的统计数字，我猜测他确实发现了星环。赫歇尔不仅仅发现了一个有关天王星的星环系统。从心理学的角度来说，他的工作是令人敬佩的，因为当时他没有太多可以参考的对象。”
　　然而，其他天文学家还是排除了赫歇尔发现天王星环的可能性。他们认为，星环距离地球如此之远，他利用当时的望远镜是根本无法观测到的。这个星环是在1977年的一次掩星实验中被正式发现的。一些人可能会产生这样一种疑问：为什么在1789年到1977年这段时间里没有人发现这一星环？伊万斯认为可能存在以下几方面原因。首先，从地球上观察到星环的可能性并不多。
　　“卡西尼-惠更斯”任务曾观测到颜色变暗的土星环。这可能源于星环中冰物质上堆积的尘埃。伊万斯指出，如果土星出现这种现象，那它也会在天王星身上出现。这个第七大行星的星环可能在1787年处于最明亮的时期，所以赫歇尔才有机会在地球上发现它的存在。
　　另一个因素可能与地球的大气有关。滚雪球般推进的工业革命、光污染和烟雾可能阻止后来的观察者发现天王星环的存在。更有说服力的是，一股被称之为“蒙德极小期”的寒流一直从1645年持续到1715年，地球平均温度下降了5度。这可能“夺走”大气中的水蒸汽，并使之化为冰。如果气温在赫歇尔进行观测时仍然相对较低的话，较少的水蒸汽可能让天空变得更为晴朗，更有利于天文观测。(杨孝文）