Уран, безусловно, одна из самых таинственных и интересных планет в нашей Солнечной системе. Будучи четвертой по размеру, он известен тем, что его ось вращения наклонена на 97,8 градуса, что создает впечатление, будто планета «лежит» на боку, вращаясь вокруг Солнца. Однако Уран хранит и другие загадки, в особенности касающиеся его магнитосферы – магнитного «пузыря», который окружает планету и оберегает ее от солнечного ветра.
В 1986 году, когда зонд «Вояджер-2» НАСА впервые приблизился к Урану, ученых удивили необычные особенности его магнитосферы. Поведение и аномалии этой области, по сравнению с магнитосферами других планет, противоречили существующим теоретическим представлениям.
Почти через четыре десятилетия новый анализ данных, полученных аппаратом «Вояджер-2», позволил установить происхождение этих аномалий и предоставил дополнительные сведения о сложной природе Урана.
Динамическая магнитосфера Урана
В январе 1986 года, во время пролета «Вояджера-2» мимо Урана, приборы зафиксировали неожиданные данные о магнитосфере планеты. В отличие от Юпитера и Сатурна, обладающих широкой и стабильной магнитосферой, магнитное поле Урана оказалось очень изменчивым.
Ученые зафиксировали радиационные пояса, интенсивность которых значительно превышала прогнозы, основанные на существующих моделях. Эти пояса содержат огромное количество энергичных частиц. При этом, что представляется парадоксальным, в остальной части магнитосферы практически не было плазмы, обычно необходимой для поддержания подобных процессов.
Данное сочетание факторов (высокая концентрация энергичных частиц и дефицит плазмы) сильно отличалось от представлений о магнитосферах других планет.
Новое исследование, вероятно, пролило свет на эту загадку. Проанализировав данные, полученные с аппарата «Вояджер-2», исследователи во главе с Джейми Ясински из Лаборатории реактивного движения НАСА выявили, что магнитосфера Урана претерпела временные изменения незадолго до того, как зонд пролетел мимо планеты.
Интенсивный поток солнечных частиц от Солнца привел к существенному сжатию магнитосферы планеты, что спровоцировало выброс плазмы. Вместе с тем, это сжатие активизировало динамику магнитосферы, увеличив количество электронов в радиационных поясах и сделав их значительно более активными, чем обычно.
По сути, «Вояджер-2» оказался в неудачное (или, возможно, удачное) время, когда магнитосфера Урана находилась в нестабильном состоянии. Полученные данные представляют собой лишь кратковременную картину того, что происходит в окрестностях этой загадочной планеты.
«Прибытие космического аппарата «Вояджер-2» на несколько дней раньше позволило бы зафиксировать иную магнитосферу Урана », — объясняет Ясински. «В исключительно редких случаях, которые наблюдаются лишь в 4 процентах случаев, зонд смог зафиксировать Уран ».
Новые перспективы для понимания Урана
Данное открытие имеет значительное значение не только для изучения магнитосферы Урана, но и для понимания геологии его спутников. Исследователи полагают, что кратковременное вытеснение плазмы из магнитосферы могло оказать влияние на геологические процессы, происходящие на лунах этой планеты.
Ранее эксперты объясняли отсутствие плазмы в магнитосфере Урана инертностью его главных спутников и отсутствием геологической активности. Однако, в свете новой интерпретации, существует вероятность того, что эти луны обладают большей динамичностью, чем предполагалось, и постоянно генерируют ионы воды для поддержания магнитосферы.
Исследователи возлагают надежды на будущие космические миссии, которые позволят более детально исследовать Уран и его систему, что значительно расширит наше понимание этой необыкновенной планеты.
Ознакомиться с исследованием, опубликованным в журнале Nature Astronomy, можно .