ВАШИНГТОН (Рейтер) — В 1781 году британский астроном немецкого происхождения Уильям Гершель сделал Уран первой планетой, открытой с помощью телескопа. Эта холодная планета, третья по величине в нашей солнечной системе, остается загадкой 243 года спустя. И кое-что из того, что мы думали, что знаем о ней, оказывается неверным.
Большая часть знаний об Уране была получена, когда автоматический космический аппарат НАСА «Вояджер-2» совершил пятидневный облет планеты в 1986 году. Однако теперь ученые обнаружили, что зонд посетил планету в период необычных условий — интенсивного солнечного ветра, — что привело к ошибочным наблюдениям за Ураном, в частности, за его магнитным полем.
Солнечный ветер — это высокоскоростной поток заряженных частиц, исходящих от Солнца. Исследователи по-новому взглянули на данные за восемь месяцев, собранные примерно во время визита Вояджера-2, и обнаружили, что он столкнулся с Ураном всего через несколько дней после того, как солнечный ветер сжал его магнитосферу — защитный магнитный пузырь планеты — примерно до 20% от ее обычного объема.
«Мы обнаружили, что условия солнечного ветра, присутствующие во время пролета, наблюдаются только в 4% случаев. Пролет произошел во время максимальной пиковой интенсивности солнечного ветра за весь этот восьмимесячный период», — сказал Джейми Ясински, физик-исследователь космической плазмы из Лаборатории реактивного движения НАСА, ведущий автор исследования, опубликованного в понедельник в журнале Nature Astronomy.
«Мы бы наблюдали гораздо большую магнитосферу, если бы Voyager 2 прибыл на неделю раньше», — сказал Ясински.
По словам исследователей, такой визит, вероятно, показал бы, что магнитосфера Урана похожа на магнитосферы Юпитера, Сатурна и Нептуна, других гигантских планет Солнечной системы. Магнитосфера — это область пространства, окружающая планету, где доминирует магнитное поле планеты, создавая защитную зону от солнечного и космического излучения частиц.
Наблюдения «Вояджера-2» оставили ложное впечатление о магнитосфере Урана, как о лишенной плазмы и обладающей необычайно интенсивными поясами высокоэнергетических электронов.
Плазма — четвертое состояние вещества после твердых тел, жидкостей и газов — это газ, атомы которого были расщеплены на высокоэнергетические субатомные частицы. Плазма — обычное явление в магнитосфере других планет, поэтому ее низкая концентрация, наблюдаемая вокруг Урана, была загадочной.
«Плазменная среда любой планетарной магнитосферы обычно образована плазмой солнечного ветра, плазмой любых лун, присутствующих внутри магнитосферы, и плазмой атмосферы планеты», — сказал Ясински.
«На Уране мы не увидели плазмы от солнечного ветра или от лун. А плазма, которая была измерена, была очень разреженной», — сказал Ясински.
Уран, сине-зеленого цвета из-за метана, содержащегося в атмосфере, состоящей в основном из водорода и гелия, имеет диаметр около 31 500 миль (50 700 км). Он достаточно большой, чтобы вместить 63 Земли внутри него. Из восьми планет Солнечной системы только Юпитер и Сатурн крупнее.
Из-за своего необычного наклона Уран кажется вращающимся вокруг Солнца, как катящийся шар. Уран, который вращается почти в 20 раз дальше от Солнца, чем Земля, имеет 28 известных лун и два набора колец.
Наблюдения Voyager 2 показали, что две его самые большие луны — Титания и Оберон — часто вращаются за пределами магнитосферы. Новое исследование показывает, что они, как правило, остаются внутри защитного пузыря, что облегчает ученым магнитное обнаружение потенциальных подповерхностных океанов.
«Оба спутника считаются основными кандидатами на наличие океанов с жидкой водой в системе Урана из-за их больших размеров по сравнению с другими крупными лунами», — сказал планетолог из Лаборатории реактивного движения и соавтор исследования Кори Кокрейн.
Ученые горят желанием узнать, есть ли в подповерхностных океанах на лунах во внешней солнечной системе условия, подходящие для поддержания жизни. 14 октября НАСА запустило космический аппарат в миссию к спутнику Юпитера Европе, чтобы ответить на этот самый вопрос.
«Будущая миссия к Урану имеет решающее значение для понимания не только планеты и ее магнитосферы, но также ее атмосферы, колец и лун», — сказал Ясински.