摘要：4月7日，一场仅在北美西部可见的罕见天文奇观——天王星恒星掩星，为科学家们提供了30多年来难得的机会，让我们得以从前所未有的视角，解析这颗神秘冰巨星的大气结构。

4月7日，一场仅在北美西部可见的罕见天文奇观——天王星恒星掩星，为科学家们提供了30多年来难得的机会，让我们得以从前所未有的视角，解析这颗神秘冰巨星的大气结构。

什么是恒星掩星？

当天王星恰好从地球与一颗遥远恒星之间经过时，背景恒星的光芒会先被行星大气折射，逐渐变暗；再在行星背后重新出现，光亮回升。通过记录这段“消失—再现”的光变曲线，科研人员能够精准测定天王星大气在不同高度层的温度、压力与密度变化。

全球协作：18座天文台齐发力

为了捕捉这仅持续约一小时的瞬间，NASA兰利研究中心牵头，组织了30多名天文学家，联合美国红外望远镜设施（IRTF）、夏威夷莫纳克亚观测站，以及欧洲、亚洲多地望远镜，共同参与观测。此前，2024年11月在日本和泰国进行的预演，让团队成功校准了仪器和模型，将4月7日事件的预测精度提高到秒级。

新视角下的天王星大气

平流层剖面：光变数据揭示，天王星平流层的温度分布比想象中更复杂，或与季节性风带和云层结构密切相关。

环系细节：掩星过程中，冰尘环对星光的微弱阻挡让科研人员得以更精确地测量环带厚度与颗粒分布。

轨道优化：旅行者2号之后，人类对天王星位置的测算误差仍达百公里级。此次观测提供了关键修正数据，为未来飞船探测打下基础。

科研人员表示，这些成果将帮助团队破解天王星上层大气为何比理论预期更“暖热”的谜团，也为后续任务选址和仪器设计提供了首要参考。

为什么天王星如此重要？

冰巨星代表：天王星与海王星被归为“冰巨星”，内含大量低熔点物质，其大气与环系演化对比气态巨星（木星、土星）更能反映行星形成与演变的多样性。

缺乏固态“地表”：没有岩石表面意味着风暴、云层和带状结构得以在更纯粹的条件下演变，堪称“天然大气实验室”。

未来任务靶星：NASA的DAVINCI、VERITAS，以及ESA的EnVision，都将瞄准金星、木星系外，现在天王星的精准数据也为它积累了不可或缺的情报。

展望：2031年的更亮掩星

未来六年内，还将有多次天王星掩星现象，其中2031年的一次更亮掩星，NASA计划搭载机载及太空望远镜，获取更高信噪比的数据。届时，我们将再次见证冰巨星与背景恒星的“完美对接”，继续揭开这颗遥远行星的大气与环带秘密。

来源：科学新天地