На протяжении десятилетий мы думали, что довольно хорошо понимаем Уран. Но в последнее время ученые доказали, что это совсем не так.
Предпоследняя планета, как показывают наши лучшие измерения, имеет целый ряд особенностей. И одна из самых загадочных — это ее магнитное поле. Согласно измерениям, проведенным «Вояджера-2», когда зонд NASA совершил пролет в 1986 году, магнитосфера Урана представляет собой сплошной беспорядок — нецентральная и неисправная, в отличие от всего остального в Солнечной системе.
Новое представление об Уране превратило историю планеты в загадку, над разгадкой которой трудятся ученые.
По словам Джейми Ясински, физика космической плазмы из Лаборатории реактивного движения НАСА при Калифорнийском технологическом институте, есть только одна проблема: магнитное поле Урана, вероятно, большую часть времени не проявляет никаких признаков активности.
Ясинский и его команда провели новый анализ и обнаружили, что пролет «Вояджера-2», вероятно, произошел в течение короткого окна, когда солнечная активность влияла на Уран, делая наблюдения, не соответствующие норме.
«Научная картина Урана, которую мы получили после пролета «Вояджера-2», заключается в том, что его магнитосфера чрезвычайно сложна. Но я всегда думал, что, возможно, пролет «Вояджера-2» мимо Урана просто произошел во время какой-то странной активности, а не был обычным явлением», — рассказал Ясински. «Я начал изучать данные о солнечном ветре на Уране, а затем, как только я увидел, что «Вояджер-2» зафиксировал резкое увеличение динамического давления солнечного ветра непосредственно перед пролетом, я понял, что магнитосфера, должно быть, была сжата до 20 процентов своего объема непосредственно перед пролетом, что повлияло на открытия, которые мы сделали с помощью аппарата».
Важность измерений Урана и его окружения, проведенных «Вояджера-2», невозможно переоценить. Это лучшие и самые близкие наблюдения планеты, которые мы сделали на сегодняшний день, жизненно важные для нашего понимания этой планеты. Уран находится очень далеко, сильно отличается от Земли и до него трудно добраться, поэтому усилия по исследованию в основном были направлены на более близкие цели.
Но наша Солнечная система не статична, поэтому любые наблюдения, которые мы делаем, должны интерпретироваться в контексте капризов космической погоды, происходящих в то время. «Вояджера-2» показал магнитосферу Урана, непохожую ни на что из того, что мы могли бы увидеть, с интенсивными радиационными поясами и гораздо меньшим количеством плазмы, чем мы обычно ожидаем увидеть, основываясь на других планетах.
Ясинский считал, что контекст может отсутствовать в наблюдениях за Ураном после его работы над миссией NASA MESSENGER, в ходе которой изучалась планета Меркурий.
«Из тысяч оборотов вокруг планеты за четырехлетний период у нас были редкие случаи, когда активность Солнца полностью разрушала все магнитное поле», – пояснил он. «Это действительно показало мне, что если бы мы провели наблюдение во время одного из таких событий, у нас было бы совсем другое представление о Меркурии. Так могли ли мы наблюдать Уран в странное время? Пролет «Вояджера-2» мимо Урана длился всего 5 дней, поэтому я подумал, что мы могли наблюдать Уран просто в неподходящее время».
Это побудило команду вернуться и пересмотреть данные, собранные аппаратом за неделю до пролета Урана. Исследователи попали в точку: динамическое давление солнечного ветра возросло в 20 раз непосредственно перед пролетом.
Это означает, что оттоки от Солнца — потоки частиц, вырывающихся из постоянного солнечного ветра — во время пролета усилились, создав вокруг Урана среду, которая присутствует менее 5 процентов времени, подсчитала группа.
«Мы знали, что это означает, что пролет Voyager 2 произошел при совершенно особых обстоятельствах. Магнитосфера могла быть сжата примерно до 20 процентов от своего первоначального объема за те несколько дней, прежде чем мы вошли в магнитосферу, и это могло усилить активность и динамику», — сказал Ясински. «Я был удивлен, что это произошло, но также наступил момент ясности, когда все странные измерения «Вояджера-2» наконец обрели для меня смысл».
Если бы солнечный ветер двигался с нормальной скоростью, то магнитное поле Урана было бы больше похоже на магнитные поля других газовых гигантов Солнечной системы: Юпитера, Сатурна и Нептуна.
Это открытие имеет множество последствий. Возможно, нам придется переосмыслить, как работает Уран. Например, основываясь на измерениях «Вояджера-2», ученые выдвинули гипотезу, что внутренняя часть Урана, где генерируется магнитное поле, каким-то образом уникальна в Солнечной системе. Это предположение, возможно, придется пересмотреть.
Один короткий пролет никогда не даст достаточно данных, чтобы полностью понять, как работает планета. Ученые настаивают на миссии по изучению Урана и Нептуна; это даст нам данные, необходимые для подтверждения выводов Ясинского и его команды, и позволит узнать больше не только об Уране, но и о его системе лун.
«Резкое сжатие магнитосферы могло вытеснить всю воду из системы и уничтожить любые свидетельства активности лун непосредственно перед тем, как туда прибыл «Вояджер-2», изменив открытия, которые мы сделали во время пролета. Если бы «Вояджер-2» прибыл на неделю раньше, он бы наблюдал совершенно иную магнитосферную среду», — сказал Ясински. «Это просто показывает, насколько динамична эта система на самом деле. Это такая загадочная планета. Нам действительно нужно вернуться туда и исследовать ее глубже».
Оригинал статьи можно прочитать здесь.
Больше информации о самых интересных научных открытиях и удивительных исторических фактах читайте на нашем сайте «Совятня».
Интересные новости, советы по здоровью, ответы на популярные вопросы и цитаты великих ученых ищите в Telegram.
