„Voyager 2“ zondas prieš daugiau nei keturis dešimtmečius praskriejo pro Uraną ir iki šiol lieka vienintelis aparatas, tiesiogiai jį ištyręs. Dėl didžiulio atstumo nuo Žemės šis susitikimas tapo ypatingu įvykiu planetologijoje. Vienkartiniai matavimai virto pagrindiniu žinių šaltiniu apie ledo milžiną.
Uranas ir Neptūnas yra mažiausiai pažįstami Saulės sistemos pasauliai, todėl net maža detalė jų aplinkoje gali pakeisti bendrą vaizdą. „Voyager 2“ atskleidė jų magnetinius laukus, palydovų sistemas ir spinduliuotės požymius. Tačiau kartu jis paliko ir klausimų, kurių ilgai niekas nesugebėjo paaiškinti.
Svarbiausia mįslė kilo tada, kai zondas užfiksavo neįprastai energingą elektronų spinduliuotės juostą aplink Uraną. Ji atrodė daug stipresnė nei prognozavo teoriniai modeliai. Mokslininkai manė, kad tai pastovi planetos savybė, bet duomenys vis labiau kėlė abejonių.
Kodėl rezultatai glumino?
Vėlesniais metais astronomai tyrė daugybę dujinių milžinių už Saulės sistemos ribų ir lygino jų spinduliuotės aplinkas su Urano sistema. Dauguma panašių planetų nerodė tokio intensyvaus elektronų įkalinimo. Dėl to atrodė, kad Uranas prieštarauja bendroms taisyklėms.
Be to, „Voyager 2“ matavimai tapo vieninteliu tiesioginiu spinduliuotės aplinkos įrodymu, todėl juos buvo sunku patikrinti. Susiformavo nuomonė, kad Urano jonų juosta yra silpna, o elektronų juosta itin galinga. Kuo daugiau tyrimų atsirasdavo, tuo labiau stiprėjo jausmas, kad trūksta vieno paaiškinančio elemento.
Nauja Saulės vėjo hipotezė
Naujausiame tyrime mokslininkai pasiūlė, kad problemos šaknis gali slypėti ne pačiame Urane, o praskriejimo metu vyravusiose sąlygose. Jie mano, kad tuo metu per planetos aplinką slinko trumpalaikis Saulės vėjo darinys. Tokie dariniai, pasiekę planetą, gali staigiai pakeisti magnetosferos elgesį.
Šis darinys vadinamas kartu besisukančiu sąveikos regionu ir primena audras, kurias kartais patiria Žemė. Jei toks reiškinys veikė prie Urano, jis galėjo laikinai sustiprinti elektronų energiją. Tuomet net normaliai rami sistema trumpam atrodytų neįprasta.
Kaip bangos pakeičia vaizdą?
Peržiūrėję duomenis tyrėjai pastebėjo, kad „Voyager 2“ fiksavo ypač galingas aukšto dažnio bangas. Anksčiau manyta, kad jos turėtų išsklaidyti elektronus ir leisti jiems nusėsti atmosferoje. Tokia interpretacija netiko prie stebėto energijos pertekliaus.
Tačiau vėlesni Žemės stebėjimai atskleidė, kad panašios bangos kartais ne silpnina, o pagreitina elektronus. 2019 metais prie Žemės užfiksuotas analogiškas įvykis sukėlė staigų spinduliuotės juostų sustiprėjimą. Šis palyginimas leido manyti, kad Uranas buvo užkluptas audringos fazės.
Reikšmė ateities misijoms
Jei hipotezė teisinga, keturiasdešimt metų trukusi mįslė tampa paprasta sutaptimi tarp zondo praskriejimo ir Saulės vėjo audros. Urano elektronų juosta galėjo būti ne nuolatinė, o trumpam padidėjusi dėl išorinio poveikio. Tai pakeičia požiūrį į planetos magnetosferą ir jos fiziką.
Kartu atsiranda naujų klausimų, kaip dažnai tokie įvykiai nutinka ir kokią įtaką jie turi kitiems ledo milžinams. Dėl to mokslininkai pabrėžia naujos misijos į Uraną svarbą, kad būtų galima patikrinti spinduliuotės aplinką įprastomis sąlygomis. Toks tyrimas praplėstų žinias ir apie Neptūną, bei visą tolimą Saulės sistemos regioną.
