天王星距离太阳18亿英里，自转轴像一个输掉宇宙酒吧战斗的醉酒星球。它有13个已知的环，但外环令人困惑，因为它们过于狭窄且稳定，无法独立存在。若无某物将它们固定，它们本应在数百万年前扩散消散。除非有个我们尚未发现的卫星存在，否则数学难以解释。 这些问题环是由黑暗的冰粒子组成，几乎不反射阳光，即使用最好的望远镜也很难拍摄到。1986年，航海家2号飞越天王星，提供了唯一的近距离查看，但航天器的仪器不足以捕捉隐藏在阴暗中的小黑卫星。现在，研究人员正在使用计算机模型来模拟环粒子在不同重力条件下的运动，每个与观测相符的情景都需要至少一个尚未发现的卫星。 这并不是第一次通过研究环来发现卫星。土星的F环引导天文学家发现了普罗米修斯和潘多拉，这两颗小卫星夹住环并通过引力推动来控制它。海王星的亚当斯环聚集成弧状，如果不是卫星海卫六对其产生引力作用就无法理解。这个模式在整个太阳系中反复出现：奇怪的环意味着隐藏的卫星。天王星只是最新的例子，只是至今没有人见过嫌疑目标。 提议中的卫星会很小，直径可能不足10英里，并被覆盖着天王星其他卫星上相同的黑暗、红色物质。这种物质可能是有机化合物，称为甲烷冰在数十亿年中被紫外线和宇宙射线轰击后形成的色素。如此黑暗，如此遥远，围绕如此微弱的星球运行的卫星，当前望远镜基本上是看不见的。NASA和ESA都考虑在2030年代进行天王星轨道飞行器任务，找到这颗幽灵卫星是目标之一。 这不仅仅是为太阳系的卫星计数再添一笔。理解环的形成和演化揭示了行星系统暴力历史，推测磨损月亮化为碎屑的碰撞，以及能保留或摧毁残骸的微妙天体舞步。天王星环可能是靠得太近而被潮汐力撕裂的卫星的碎片，无论那里现在存在的卫星是什么，可能是曾经环绕冰巨星的更大群落的最后幸存者。
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天王星隐藏在显而易见之处的幽灵卫星
研究地球数十亿英里之外天王星奇特环的天文学家意外发现了一个从未被见过的隐藏卫星的证据。这个遥远的冰巨星的微弱外环并没有按照重力的预示运行，最佳解释是一个小而黑暗的卫星像无形的牧羊犬一样引导碎片。
我的看法
我们几乎40年前到访过天王星，那时用1970年代技术建造的航天器。自那以来，我们多次探访火星，在土星轨道上待了13年，还扫过冥王星。冰巨星没有得到应有的重视，这是一个悲剧。天王星和海王星是太阳系中最不为人知的行星，而根据系外行星调查，它们是银河系中最常见的行星类型。如果我们想要了解其他恒星周围的情况，我们首先需要了解自家后院的情况。 找到这个隐藏的卫星将是最终送去天王星的合适探测任务的额外奖赏，但真正的价值在于研究这颗行星奇特的磁场、侧向旋转、冰冷的卫星系统及其大气层。环只是未解之谜中的一个。NASA一直说天王星的轨道飞行器是优先事项，但预算紧张，火星任务像黑洞一样吸去资金。我们需要不再把外太阳系当作事后之想，而把它当作实际的边界对待。
接下来会发生什么
NASA的行星科学十年调查将天王星轨道飞行器列为下一个旗舰任务的首要任务，但发射窗口和资金时间表最好也只能推至2030年代末。在此期间，预计天文学家将继续锤炼詹姆斯·韦布太空望远镜的观测计划，试图通过使用红外波长捕捉这个幽灵卫星的热信号，可能光学望远镜看不见。如果他们运气好并在航天器到达前发现它，这一发现将立即重塑任务的飞行轨迹，涵盖新卫星的近距离经过。变数是中国对外太阳系探索的积极时间表。如果他们在NASA甚至没有获得预算批准之前宣布天王星任务，可能美国行星科学的资金政治意愿会在一夜之间出现。从地球发现卫星将是绝妙的结局，但复杂的现实是，可能要直到我们到达那里才会确定，而到达那里需要让国会相信冰巨星和火星探测器一样重要。
历史告诉我们什么
1846年发现海王星被认为是通过数学预测而非直接观测找到天体的黄金标准。天文学家注意到天王星的轨道与计算不符，假设有未知行星在重力上拉动它，进行计算，将望远镜对准预测地点，然后找到了。通过环的引力影响发现卫星遵循相同的剧本。1977年，天文学家在一次恒星掩蔽中发现了天王星的环，当时这颗行星经过一颗恒星前面，环短暂地遮挡了星光。这些环引导了对牧羊卫星的预测，后来的观测证实了其中的几颗。模式说明了：空间中怪异的轨道和结构几乎总是指向隐藏的质量在幕后拉动。