在研究人员日益增长的太阳系地图上，有一个巨大的空白区域。在过去的二十年里，一支名副其实的探测器舰队测量了火星上的地震，仔细研究了土星环的沟槽，观测了木星上的急流，并听到了冥王星的心跳。但就近距离探索而言，我们对天王星的认知并没有比旅行者 2 号在 1986 年用老式仪器捕捉到的那个毫无特征的蓝色沙滩球有了实质性的进步。
但去年，在梳理美国宇航局的档案时，两位行星科学家注意到了早期分析所忽略的东西——当航天器飞过某种磁泡时，天王星磁场出现了一个闪烁。这项于去年夏天发表在《地球物理学研究快报》上的新发现，正值行星科学家开始将目光投向该领域一些最深层次的悬而未决的谜团之际。
“卡西尼任务（前往土星）已经结束，人们开始说‘好吧，我们还能做什么？’”天文学家、美国大学研究协会科学副总裁海蒂·哈默尔说。“人们正将目光重新投向这些其他行星，并重新审视旧数据。”
美国宇航局戈达德太空飞行中心的吉娜·迪布拉乔和丹尼尔·格什曼就是其中两位研究人员。受社区对最外层行星日益增长的兴趣驱动，他们花费数小时以新的方式手动处理了这些三十年前的数据。迪布拉乔说，旅行者号的科学家计算的是整个磁场的强度，因此磁力计读数中的短期变化被视为干扰。但在放大那些锯齿状的跳跃和下降时，迪布拉乔和格什曼发现了旅行者 2 号 45 小时飞掠期间一个特别的 60 秒长的片段，磁场以一种可识别的方式上升和下降。“你认为那可能是……一个等离子体团吗？”格什曼问迪布拉乔，根据一份美国宇航局的新闻稿。
等离子体团是大气层中带电的团块，当太阳风围绕行星刮过时会被吹入太空。失去这样的团块会随着时间的推移显著改变一个世界，研究它们可以帮助我们了解行星的生存和死亡。研究人员已经发现它们从各种行星上分离出来，但旅行者 2 号飞过的磁性喷发却是天王星的首次记录。“我们预计天王星可能存在等离子体团；然而，我们并不确切知道它们会是什么样子，”迪布拉乔说。
她表示，现在他们已经“抓获”了一个，它看起来与从土星或木星上泄漏出来的等离子体团非常相似，但带走了相对更多的质量。（这个等离子体团形成的圆柱体比地球大约 22,000 倍）。
更多的此类发现可能仍埋藏在档案中，等待着新的分析。“大多数旅行者 2 号的数据都可以在美国宇航局的行星数据系统中找到，”迪布拉乔说，“而且可能还有很多东西有待学习。”
特别是天王星，它一直在呼唤进一步的调查。2014 年，亚利桑那大学的天文学家埃里克·卡科什卡用现代处理技术重新审视了旅行者 2 号的图像。通过融合 1600 张图像并增强对比度，卡科什卡的工作揭示了一个被糖果条纹云覆盖的弹珠世界一直隐藏在那平淡的蓝色球体之内。
除了其未被充分认识的复杂性，它也是一个特立独行的行星。在其他行星旋转时，天王星却在滚动，倾斜在一侧，其两极大致指向太阳或背离太阳。它的磁场也很古怪，偏移了行星的中心，并倾斜了惊人的 60 度。天文学家从地球上无法看到这个磁场，尽管哈勃太空望远镜偶尔可以通过天王星的极光间接瞥见它——这些极光甚至可以在远离极地的地方闪耀。
旅行者号团队最初认为这种磁场的古怪与天王星的“翻滚”姿势有关，但当航天器三年后飞掠海王星（海王星是直立的）时，它看到了行星与其磁场之间相同的明显不匹配。现在研究人员假设，这些世界的内部结构一定有一些原因导致它们的磁场与众不同。“我们多么希望能够完善这一理论，”哈默尔说。
新一代的行星科学家或许有机会做到这一点，因为向天王星或海王星发送专用探测器的兴趣正在增长。可能的任务草案已于2018 年和上周初发布。迪布拉乔表示，更多类似的提案正在路上。普遍的梦想是发送一个卡西尼风格的轨道器，在其中一颗行星周围运行数年，探测其磁场并研究其热流。航天器还将携带至少一个小型探测器，发射到大气层中。在那里，它可以测量行星形成过程中留下的、否则无法看到的残留气体。
如果轨道器以海王星为目标，它可以安排与神秘的卫星海卫一（Triton，不要与土星的泰坦混淆）会面。海卫一很可能是一个被海王星从冥王星和其他冰冻天体统治的、几乎无法到达的区域掠夺来的前矮行星，它可能拥有一个地下海洋。
理解我们太阳系的外围区域从未如此紧迫。美国宇航局倾向于按十年计划其行星任务优先级，目前他们正在选择 2020 年代末和 2030 年代初的目标。与此同时，在最后一个所谓的“十年调查”和当前调查之间，系外行星科学爆炸式发展，海王星和天王星已不再仅仅是本地的奇观。
研究人员现在知道，类似的“亚海王星”行星是银河系中最常见的行星类型。其中许多行星很可能是“冰巨星”，类似于我们太阳系中的两大蓝巨星。与主要由氢和氦组成的巨行星不同，这些行星主要由水和氨等较重分子构成。如果研究人员想了解是什么让这些行星在外星系统中如此普遍——以及为什么我们的太阳系如此与众不同——他们就必须了解关于天王星和海王星的一切。
但我们的宇宙后院非常广阔，要到达最远的地方需要时间和周密的计划。那里的阳光过于微弱，太阳能电池板无法使用，因此核能是进行多年任务的唯一选择。而且数亿英里的距离实在太遥远了。“即使以我们目前最好的火箭和引力助推技术，也需要十年的时间才能到达那里，”哈默尔说。她希望，在技术开发和任务设计的过程中，能够看到一个探测器发射，即使她自己将来无法参与处理它发送回地球的数据。“我们大多数人倾向于以几十年为时间尺度进行思考，”她说。
天王星等离子体团的证据在旅行者 2 号的数据中沉睡了三十年，直到迪布拉乔和格什曼偶然发现了它。下一次冰巨星的探测可能需要二十年，而未来可能从其遗留数据中获得额外见解的任何研究人员可能甚至还没有出生。想象一下未来可能有哪些发现，这给了哈默尔这样的天文学家一种独特的长期视角。“我梦想着探索天王星和海王星，我梦想着奇妙的空间望远镜，”哈默尔说，“这就是我们度过艰难时光的方式。我们梦想着未来。”
