一项为期 11 年的哈勃研究终于揭示了天王星上的一天持续多长时间。

通过跟踪天王星极光的运动，研究人员确定这颗行星的自转周期比以前认为的要长约 28 秒。 （图片来源：ESA/Hubble、NASA、L. Lamy、L. Sromovsky）

根据新的研究，天王星上的一天比以前认为的要长约半分钟。

对哈勃太空望远镜 11 年观测的分析表明，天王星的一天持续 17 小时 14 分 52 秒。这比美国宇航局的旅行者 2 号航天器在 1986 年经过天王星时估计的时间长了 28 秒。研究人员于 4 月 7 日在《自然天文学》（Nature Astronomy） 杂志上报告了更新后的估计。

近 40 年前，旅行者 2 号成为第一艘近距离观测天王星的航天器。利用来自行星极光的无线电信号和航天器收集的磁场数据，当时的天文学家发现天王星的一天持续了大约 17 小时 14 分 24 秒。

研究人员使用该自转周期来定义行星的坐标系。但测量的周期带有大约 36 秒的固有不确定性，随着每个天王星日的过去，不确定性逐渐增加。几年之内，不确定性使得无法准确确定行星磁轴的方向。

为了获得对行星自转周期的更可靠估计，这项新研究的作者从 2011 年至 2022 年间进行的六组哈勃观测中追踪了天王星磁极处极光的运动。这有助于他们改进行星磁极的位置，用这些磁极来更准确地估计天王星的自转周期。据该团队称，新测量的不确定性小于 0.04 秒。

28 秒的差异在旅行者 2 号计算的误差范围内，但新持续时间的不确定性要低得多。“与其说它发生了变化，不如说是发生了变化，”澳大利亚悉尼大学（University of Sydney）的天文学家蒂姆·贝丁（Tim Bedding）告诉《新科学家》（New Scientist）。“它现在已经足够准确，可以更有用。”

该团队表示，由于不确定性较小，基于天王星自转周期的新测量的坐标系应该可以维持几十年。研究人员在研究中写道，未来的天王星任务，例如拟议中的天王星轨道器和探测器，在选择大气进入地点时可以依赖这个坐标系。

“有了这个新的经度系统，我们现在可以比较跨越近 40 年的极光观测，甚至可以为即将到来的天王星任务做计划，”拉米在声明中说。