天王星的三个视图显示了它新发现的明亮的极冠，在微波光下拍摄的这些处理过的图像中，它看起来是白色、绿色和蓝色的。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院/VLA)
据美国太空网（基思·库珀）：一个相对温暖的空气漩涡已经被探测到在天王星的云层下旋转，为锚定在行星北极的气旋的存在提供了有力的证据。
这些发现为天王星并不像1986年1月美国宇航局的旅行者2号飞船飞越“冰巨人”时最初看起来的那样在大气中无动于衷增添了燃料。
天文学家使用新墨西哥的甚大射电望远镜阵列(VLA)探测到无线电波形式的热辐射，从而发现了天王星上的北部涡旋。
极地涡旋似乎是所有有大气层的行星的共同特征，至少在我们的太阳系中是这样——之前在金星、地球、火星、木星、土星、天王星(在其南极)和海王星上都观察到了极地涡旋。高海拔的大气喷射流被认为是这些漩涡形成的原因，尽管每个星球上的细节都不同。
当旅行者2号遇到天王星时，它探测到了行星南极风速的变化，风速可达560英里/小时(900公里/小时)，这与那里存在极地涡旋一致。然而，旅行者2号并没有看到火星的北极，也没有看到那里是否有漩涡。雪上加霜的是，直到最近，从地球上观察天王星的两极都很困难。这是因为天王星以97.8度的角度绕着太阳转。本质上，它是围绕着太阳“滚动”，这意味着在很长一段时间里，我们只能从我们的角度看到行星的赤道区域。
然而，自2015年以来，天王星围绕太阳旋转了足够长的时间，随着这颗行星进入北方的春天，我们开始对它的北极有了更清晰的看法。2018年和2022年，哈勃太空望远镜在天王星北极上空观察到一个明亮的烟雾帽——这是极地气旋的第一个证据。
现在，VLA在2015年、2021年和2022年对天王星的观测，测量了这个极冠中的大气环流和温度变化。VLA探测到一个“暗环”环绕在纬度80度的星球上，反映了旅行者2号在其南极周围观察到的亮环，这被认为是大气中密度较高的部分。在这个黑暗的环内，VLA探测到一个亮点，表明漩涡中心的温度比外面高几度(那里的温度可以降至零下370华氏度(零下224摄氏度))。像这样明亮、温暖的地方是气旋的典型特征。
哈勃太空望远镜在2022年拍摄的天王星明亮的极冠。(图片鸣谢:NASA/ESA/STScI/a. Simon(NASA-GSFC)/m. h. Wong(加州大学柏克莱分校)/J. DePasquale(STScI))
“这些观察告诉了我们更多关于天王星的故事，”领导这次观察的美国宇航局南加州喷气推进实验室的亚历克斯·阿特金斯在一份声明中说。"这是一个比你想象的更加动态的世界。"
与地球上的气旋不同，天王星极地涡旋不是由水蒸气形成的，而是由甲烷、氨和硫化氢冰形成的。风暴也没有漂移，而是扎根在极点。目前对此知之甚少。
“我们观测到的暖核是否代表了航海家号看到的同样的高速环流？还是天王星的大气中有堆积的气旋？”阿特金斯想道。
在美国国家科学院最近发布的行星科学和天体生物学十年调查中，天王星被强调为新太空任务的优先目标。为了支持这一目标，行星科学家正在加倍努力研究天王星，以帮助通知任何未来任务的科学目标。
观察和更好地了解天王星的极地气旋是一个关键的科学目标，阿特金斯和他的同事们希望继续研究北极涡旋多年，以观察它是否以及如何随着时间的推移而变化。已经有迹象表明，随着北方春天的到来，暖核已经开始变亮。
VLA观测的结果发表在星期二(5月23日)的《地球物理研究快报》杂志上。
