根據《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》和《Geophysical Research Letters》期刊發表的兩篇新論文，天王星釋放的能量比從太陽接收的能量多出約15%。
天王星和太陽系中的其他行星不同，它幾乎「側躺」自轉，這意味著它的兩極之一會連續迎向太陽長達42年，形成超長夏季，它的自轉方向也與金星以外的其他行星相反。航海家2號（Voyager 2）在1986年飛越天王星時獲得的資料也表明，該行星內部異常寒冷，這促使科學家重新思考整個太陽系行星形成和演化的基本理論。研究人員表示自從航海家2號飛越天王星以來，大家都認為天王星沒有內部熱源，但與其他巨行星相比，這很難理解。而這些結論完全僅取決於1986年的那一次近距離的觀測，這是問題的一部分。研究團隊透過先進電腦模擬並重新審視了數十年來的觀測資料，發現天王星確實會產生一些熱量。行星的內部熱量可以透過比較它從太陽接收到的能量，與它以反射光和釋放熱的形式釋放到太空中的能量來計算。
圖說：韋伯太空望遠鏡於2023年2月6日所拍攝的天王星影像。圖片來源：NASA、ESA、CSA、STScI
太陽系的其他巨行星，如土星、木星和海王星，其所釋放的熱量皆大於所接收的熱量，這表示多餘的熱量來自內部，其中大部分是45億年前形成行星的高能量過程所留下的。行星散發的熱量可以顯示其年齡，相對於從太陽吸收的熱量，行星釋放的熱量越少，就代表著行星的年齡越大。天王星與其他行星不同，因為它散發的熱量似乎與它接收的熱量一樣多，這意味著它自己沒有熱量，這讓科學家感到困惑。有些人推測，這顆行星或許比其他行星古老得多，而且已經完全冷卻下來；另一些人則認為，一次巨大的碰撞，可能就是導致天王星側翻的那次碰撞，釋放出天王星的所有熱量。
圖說：哈伯太空望遠鏡所拍攝的天王星影像。左圖為天王星在北半球春分點七年後，太陽照射在天王星赤道正上方。右圖拍攝於天王星夏至前六年，描繪了明亮而巨大的北極冠。圖片來源：NASA, ESA, STScI, A. Simon (NASA-GSFC), M. H. Wong (UC Berkeley), J. DePasquale (STScI)
但這些假設都不能讓科學家滿意，難道天王星真的沒有內熱嗎？研究團隊做了許多計算，結果發現天王星的反射率實際上比人們估計的還要高。為了確定天王星從太陽接收的能量有多少？反射陽光及散發的熱量有多少？他們需要估算出該行星從各個角度反射的光總量，我們需要看到向兩側散射的光線，而不只是直射回來的光線。為了對天王星的能量預算進行迄今為止最準確的估計，科學家開發了一套電腦模型，該模型匯集了數十年來從地面和太空望遠鏡（包括哈伯太空望遠鏡和位於夏威夷的紅外線望遠鏡設施）觀測到的有關天王星大氣的所有已知訊息。也包含了關於行星霧氣、雲層和季節變化的資訊，這些都會影響陽光的反射和熱量的散逸。研究結果顯示天王星釋放的能量比它從太陽接收的能量多約15%，這個數字與第二項研究的估計值相似。這些研究顯示天王星本身也有熱量，儘管仍遠低於鄰近的海王星，海王星所釋放的能量是天王星所接收能量的兩倍以上。研究人員表示現在我們必須瞭解天王星殘留的熱量意味著什麼，並對其進行更好的測量。（編譯／趙瑞青）
資料來源：NASA
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