有时候，我们会觉得在地球上一天的时间不够用。如果天王星上存在人类生命，很可能也会遇到同样的问题。但现在我们知道，天王星上一个昼夜比天文学家在20世纪80年代首次计算出的时间长28秒。通过使用美国宇航局/欧洲空间局哈勃太空望远镜进行更精确的测量，天王星实际上完成一次完整自转需要17小时14分52秒（而不是17小时14分24秒）。这些发现的详细信息刊载于4月7日发表在《自然天文学》杂志上的一项研究中。
对于天文学家来说，确定行星的内部自转速率极具挑战性，而且科学家无法直接测量天王星。为了解决这个问题，本研究团队开发了一种新方法，利用行星的极光来追踪天王星的自转运动。就像地球的北极光和南极光一样，这些壮观的光芒是在其高层大气中，由行星磁极附近高能粒子激增而产生的。然而，天王星的极光与地球、木星或土星上的极光略有不同。天王星的极光行为独特且不可预测，这主要是由于行星高度倾斜的磁场。这种高倾角与其自转轴有显著的偏移，导致天王星基本上“躺在轨道上”。
该团队利用哈勃望远镜拍摄的十多年来关于天王星独特极光观测数据，并对行星的自转周期进行了精炼。这项技术揭示，它完成一次自转比美国宇航局“旅行者2号”1986年飞掠时估算的要长28秒。
“我们的测量不仅为行星科学界提供了重要的参考，还解决了一个长期存在的问题：过去基于过时自转周期坐标系很快就变得不准确，使得我们无法追踪天王星磁极随时间的变化，”研究联合作者、天文学家Laurent Lamy在一份声明中表示。“有了这个新的经度系统，我们现在可以比较近40年的极光观测数据，甚至可以为即将到来的天王星任务做准备。”
![This visual showcases 3 images from the NASA/ESA Hubble Space Telescope of the dynamic aurora on Uranus in October 2022. These observations were made by the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) and includes both visible and ultraviolet data. An international team of astronomers used Hubble to make new measurements of Uranus' interior rotation rate by analysing more than a decade of the telescope’s observations of Uranus’ aurorae. This refinement of the planet’s rotation period achieved a level of accuracy 1000 times greater than previous estimates and serves as a crucial new reference point for future planetary research. [Image description: This visual shows three panels that each show Uranus and dynamic aurora activity. The images were captured in October 2022 on the 8th, 10, and 24th respectively. Each image shows a centred planet with a strong blue hue and a visible white region. A faint ring is also visible around the planet in each image. Each image shows fuzzy blue/purple regions hovering over the planet in different locations to indicate the aurorae.]](https://popsci.com.cn/wp-content/uploads/2025/04/uranus-aurora-three.jpg?strip=all&quality=85)
ESA/Hubble, NASA, L. Lamy, L. Sr
据该团队介绍，这项突破得益于这架运行近35年的太空望远镜对距离太阳最远行星的长期监测。十多年来，哈勃望远镜定期观测天王星的紫外线极光辐射，这些数据使研究人员能够通过磁场模型追踪磁极的位置。
“哈勃望远镜的持续观测至关重要，”Lamy说。“没有如此丰富的数据，我们就无法以我们所达到的精度检测到周期性信号。”
观测天王星磁场的情况不仅有助于天文学家更好地理解天王星的磁层，还为未来对太阳系第三大行星的无人探测任务提供了至关重要的信息。
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2022年，美国行星科学十年调查将天王星轨道器和探测器概念列为未来探测的优先事项。虽然该任务尚未启动，但本研究的发现
研究结果可能为进一步深入了解太阳系中最神秘的行星之一的研究奠定基础。这也凸显了哈勃太空望远镜及其数十年监测同一天体的能力，仍然是一个不可或缺的工具。
