Почти четыре десятилетия назад автоматическая межпланетная станция Voyager 2 пролетела мимо Урана, собрав уникальные данные о загадочном ледяном гиганте. Сегодня, благодаря современным методам анализа, ученые смогли по-новому взглянуть на эти архивные сведения и сделать неожиданные выводы о том, как устроена магнитосфера далекой планеты. Оказалось, что процессы, происходящие в радиационных поясах Урана, во многом напоминают те, что наблюдаются на Земле во время магнитных бурь.
Исследователи из Southwest Research Institute сравнили события, зафиксированные Voyager 2 в 1986 году, с мощной солнечной бурей, которая произошла на Земле в 2019 году. Оба случая были связаны с так называемыми ко-ротационными взаимодействующими областями — когда быстрые потоки солнечного ветра сталкиваются с более медленными, вызывая электромагнитные возмущения и ускоряя заряженные частицы. На Земле такие явления приводят к появлению полярных сияний, а на Уране, как выяснилось, способны значительно усиливать радиационные пояса.
В момент пролета Voyager 2 магнитосфера Урана оказалась сжата, а плазма — вытеснена наружу. Однако, вопреки прежним ожиданиям, в радиационных поясах наблюдалось необычно высокое содержание электронов. Ранее считалось, что солнечный ветер должен рассеивать эти частицы в атмосферу планеты, но новые данные показали: иногда он, напротив, «подпитывает» магнитосферу энергией.
Магнитные аномалии
Уран давно привлекал внимание ученых своей необычной магнитосферой. В отличие от Земли, где магнитные полюса почти совпадают с географическими, у Урана магнитное поле сильно смещено и наклонено относительно оси вращения. Это создает сложную и нестабильную структуру, которую сложно объяснить стандартными моделями.
Открытие, сделанное на основе данных Voyager 2, позволяет предположить, что в момент пролета аппарат зафиксировал редкое состояние магнитосферы, вызванное мощным воздействием солнечного ветра. Подобные события, вероятно, случаются нечасто, и именно поэтому наблюдения 1986 года оказались столь ценными для науки.
Ученые отмечают, что полученные результаты могут быть актуальны и для других ледяных гигантов, в частности, для Нептуна. Его магнитосфера также отличается смещением и наклоном, а значит, аналогичные процессы могут происходить и там.
Будущее исследований
Почти 40 лет прошло с тех пор, как Voyager 2 посетил Уран. За это время ни одна другая миссия не приближалась к этой планете настолько близко. Новые открытия подчеркивают необходимость отправки современных аппаратов для детального изучения магнитосферы и радиационных поясов ледяного гиганта.
В последние годы идея новой миссии к Урану стала одной из приоритетных для NASA. Ученые уверены: только современные инструменты позволят получить точные данные о процессах, происходящих в околопланетном пространстве, и понять, насколько уникален опыт Voyager 2 или же подобные явления — часть обычной жизни Урана.
Публикация результатов анализа в Geophysical Research Letters вызвала большой интерес в научном сообществе. Теперь специалисты обсуждают, как новые знания могут повлиять на планирование будущих экспедиций и какие вопросы еще предстоит решить.
Влияние на науку
Понимание того, что процессы в магнитосфере Урана могут быть схожи с земными, открывает новые горизонты для сравнительной планетологии. Это позволяет не только глубже понять природу ледяных гигантов, но и расширяет представления о том, как солнечный ветер влияет на разные планеты Солнечной системы.
В ближайшие годы ученые надеются получить больше информации о магнитных аномалиях Урана и их последствиях для атмосферы и климата планеты. Новые миссии могут не только подтвердить или опровергнуть выводы, сделанные на основе данных Voyager 2, но и обнаружить ранее неизвестные явления.
Если Вы не знали, Voyager 2 — это единственный космический аппарат, который посетил Уран и Нептун. Запущенный NASA в 1977 году, он продолжает передавать данные из дальних областей Солнечной системы. Благодаря его работе человечество получило уникальные сведения о планетах-гигантах, их спутниках и магнитных полях. Сегодня Voyager 2 остается одним из самых известных и успешных проектов в истории космических исследований.
