天王星。
韋布望遠鏡在紅外波段上拍攝的天王星。 NASA / ESA / CSA / STScI / J. DePasquale (STScI)
繼去年的海王星照片後，詹姆斯·韋布空間望遠鏡近日又公布了它拍攝的太陽系另一個冰巨星——天王星的照片。韋布的紅外成像能力讓我們看到了天王星狹窄而暗淡的環，及其大氣層中的若干神秘亮斑。
天王星是距離太陽的第7顆行星。它身上最古怪的地方是，它是幾乎橫躺在軌道上圍繞太陽運行的。它的自轉軸傾角幾乎是90度。而且天王星的自轉方向和其他太陽系行星的自轉方向是相反的。也就是說它是自東向西旋轉的。太陽系中已知只有金星的自轉方向和天王星一樣相反。
天王星為什麼會「躺平」以及它為什麼會反轉仍是個謎。主流的理論傾向於認為是天體的連續撞擊所致。
天王星的公轉周期是84個地球年。因為它是躺著運行的，所以平均起來，它的一個半球在一年中有一半的時間一直是白天，與此同時另一個半球一直是黑夜。這導致天王星上的季節輪換模式相當特別。
當前，天王星的北極正處於「暮春」。隨著天王星北極逐漸正面指向太陽，其北極的夏季將於2028年正式到來。而當年旅行者2號造訪天王星時，它正把南極正面指向太陽，因此它的南極正處於夏天。而現在，天王星的南極正處於黑暗中，自然也正處在寒冷的冬季之中。
當年旅行者2號拍攝的天王星就是一個光溜溜的球。那張照片是在可見光波段上拍攝的。而在韋布拍攝的紅外波段上，我們可以看到天王星的大氣層其實挺有特色。
在照片的右側我們可以看到，最大的白色亮區是天王星正在指向太陽的北極極冠。這樣的極冠只在太陽直射的條件下才會出現，入秋後就會消失。韋布這次在天王星的北極極冠正中有新的發現，那裡有一片圓形區域不知何故顯得更亮一些。
在極冠的邊緣處，我們可以看到一個明顯的亮點，那應該是一個雲團；而極冠的四周如果細看，其實還有一些不太明顯的昏暗特徵，不知道是什麼。天王星主體的左側邊緣處還有一個十分明亮的雲團。這類雲團在天王星表面較為典型，可能與風暴活動有關。
天王星和海王星之所以被稱為「冰巨星」，是因為它們主要由「冰」構成。天王星有一個小型的岩石內核，而在這個內核外，有許多可以被稱為「冰」的物質——包括水冰、甲烷冰和氨冰。這些「冰」在那裡以某種溫度和密度都較高的流體形態存在。
天王星已知有13條環，在韋布的照片中我們原本可以數出11條，但是部分環由於太明亮也太靠近，看起來就像是合併在了一起。韋布拍到的環中，有9條是天王星的主環，另外2條是昏暗的塵埃環，是1986年由旅行者2號發現的。2007年哈勃太空望遠鏡發現，在天王星現有環的外圍，還有2條昏暗的環。但這2條環卻沒有出現在這張照片中。科學家將會繼續讓韋布嘗試拍攝這2條環。
下面這張視野更大的照片還展現了天王星的部分衛星。天王星已知有27個衛星。最大的6個已在下圖中標出。但大部分衛星因為太小太暗，沒有辦法在這張照片中看到。
天王星及其6個最大的衛星。 NASA / ESA / CSA / STScI / J. DePasquale (STScI)
這張照片只曝光了12分鐘，相對而言是一張曝光時間較短的照片。與此同時也只使用了兩塊濾鏡。科學家表示這只是韋布的小試牛刀。針對天王星的進一步觀測和研究正在進行，或已在計劃之中。
參考
NASA’s Webb Scores Another Ringed World With New Image of Uranus
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-scores-another-ringed-world-with-new-image-of-uranus