Уран, сьома планета від Сонця та третя за розміром у Сонячній системі, залишається загадкою для астрономів. Як повідомляє газета Дейком, його найґрунтовніше дослідження проводилося ще у 1986 році, коли космічний апарат NASA Voyager 2 пролетів поруч із планетою на відстані понад 2,9 мільярда кілометрів від Землі.
Дані, зібрані за короткі шість годин, стали основою для більшості наукових уявлень про планету, яка приховує в собі більше таємниць, ніж здавалося на перший погляд.
Однак нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, пропонує переосмислити дані, зібрані Voyager 2. У статті зазначається, що під час прольоту апарата біля Урану відбувалася рідкісна сонячна подія – інтенсивний викид сонячного вітру, що спотворив магнітне поле планети та вплинув на сприйняття її унікальних особливостей.
Ефект сонячного вітру на магнітосферу Урану
Якщо Voyager 2 пролетів би біля Урану лише на тиждень раніше чи пізніше, дані могли б кардинально змінитися. Провідний автор дослідження, Джеймі Ясінскі з Лабораторії реактивного руху NASA, пояснює, що апарат зафіксував магнітосферу Урану у стані, який зустрічається лише близько 4% часу.
Під впливом сонячного вітру магнітосфера була сильно стиснута, позбавлена плазми, й зберігала високоактивні радіаційні пояси електронів. За нормальних умов, магнітне поле Урану, ймовірно, було б подібним до магнітосфер інших газових гігантів — Юпітера, Сатурна і Нептуна.
Магнітосфера Землі, що захищає її від сонячної радіації, також залежить від умов сонячного вітру. Під час потужних сонячних бур магнітне поле Землі зазнає змін і може навіть спричинити геомагнітні шторми, що порушують зв’язок і викликають північне сяйво. Подібний ефект був зафіксований і на Урані, але його наслідки привели до хибних висновків.
Відновлення історії спостережень з новими даними
Ясінскі, який займався місіями, що довготривало вивчали інші планети, зазначає, що одне-єдине спостереження може дати викривлені результати. Довготривалі місії, які досліджували планети протягом декількох років, дозволили виявити циклічні зміни в магнітних полях та атмосфері. У випадку Урану, коли Voyager 2 лише мигцем зафіксував планету, отримані дані стали лише миттєвим знімком, а не комплексною картиною.
Фран Багенал, професорка астрофізики з Університету Колорадо в Боулдері, яка працювала з командою Voyager, згадує, що під час прольоту команда була вражена нетиповим магнітним полем, нахиленим від осі обертання планети, через що вони не звернули достатньої уваги на інші аспекти спостережень.
За її словами, щільність плазми тоді здалася низькою, оскільки вважалося, що невеликі супутники Урану навряд чи містять рідкі чи активні шари. Нині вона все ще сумнівається, що на супутниках Урану можуть бути ознаки активності через надто низькі температури та товсті льодові шари, які роблять життя в будь-якому вигляді майже неможливим.
Чи є на супутниках Урану ознаки геологічної активності?
Одне з головних питань, які піднімає нове дослідження, стосується потенційної геологічної активності на п'яти основних супутниках Урану. Раніше вважалося, що низька концентрація плазми означає відсутність динамічних процесів на супутниках.
Проте можливий новий підхід до вивчення магнітосфери Урану може свідчити про більш складну картину, де існує ймовірність активних процесів під льодовою оболонкою.
Джонті Хорнер, професор астрофізики з Університету Південного Квінсленду, підтримує висновки дослідження, вказуючи на необхідність тривалого перебування космічних апаратів на орбіті планет, щоб зібрати детальніші та точніші дані. Він зазначає, що без нової місії важко буде перевірити сучасні теорії про склад і поведінку магнітосфери та структуру супутників Урану.
Плани на майбутнє: підготовка нової місії
Вчені все частіше закликають до організації нових місій на Уран для отримання більш точних і повних даних про планету. У 2022 році Національна академія наук, інженерії та медицини США закликала NASA приділити першочергову увагу новій місії на Уран у наступному десятилітті, що передбачає орбітальне дослідження та запуск зонда в атмосферу планети.
Така місія могла б суттєво доповнити наші знання не тільки про магнітосферу Урану, а й про його супутники, атмосферу та внутрішню структуру.
Уран завжди залишався на периферії досліджень Сонячної системи. Та з кожним новим відкриттям, як-от виявлення впливу рідкісних сонячних явищ на магнітосферу, він привертає дедалі більше уваги наукової спільноти.
Можливо, в майбутньому нам вдасться розкрити більше таємниць цього крижаного гіганта, який, хоч і здається віддаленим і холодним, може бути ключем до розуміння механізмів, що керують нашою Сонячною системою.
