Найти в Дзене
PULSAR - космос рядом

Важные знания об Уране могут оказаться неточными из-за неучтённого 40 лет назад фактора

Космос огромен, даже Солнечная система до сих пор исследована людьми очень плохо. Самые дальние от Солнца известные планеты, Уран и Нептун, за всю историю космонавтики были исследованы вблизи лишь одним космическим аппаратом — зондом NASA «Вояджер-2». Причём изучение было проведено быстро, во время короткого пролёта аппарата у планет. В 1986 году «Вояджер-2» сблизился с Ураном, и это единственное сближение созданного в 70-х годах аппарата подарило науке бесценные данные, которые невозможно получить с помощью телескопов. Однако группа учёных во главе с Джейми Ясински (Jamie Jasinski) из Лаборатории реактивного движения NASA считает, что неучтённый 40 лет назад фактор мог исказить многое из того, что мы знаем об Уране. Их исследование опубликовано в научном журнале Nature Astronomy. Как и любая другая крупная планета, Уран имеет довольно мощное магнитное поле, формирующее магнитосферу, причём довольно необычную. Магнитное поле планеты не исходит из её геометрического центра: магнитный

Космос огромен, даже Солнечная система до сих пор исследована людьми очень плохо. Самые дальние от Солнца известные планеты, Уран и Нептун, за всю историю космонавтики были исследованы вблизи лишь одним космическим аппаратом — зондом NASA «Вояджер-2». Причём изучение было проведено быстро, во время короткого пролёта аппарата у планет.

В 1986 году «Вояджер-2» сблизился с Ураном, и это единственное сближение созданного в 70-х годах аппарата подарило науке бесценные данные, которые невозможно получить с помощью телескопов. Однако группа учёных во главе с Джейми Ясински (Jamie Jasinski) из Лаборатории реактивного движения NASA считает, что неучтённый 40 лет назад фактор мог исказить многое из того, что мы знаем об Уране. Их исследование опубликовано в научном журнале Nature Astronomy.

«Вояджер-2» у Урана, иллюстрация.
«Вояджер-2» у Урана, иллюстрация.

Как и любая другая крупная планета, Уран имеет довольно мощное магнитное поле, формирующее магнитосферу, причём довольно необычную. Магнитное поле планеты не исходит из её геометрического центра: магнитный диполь смещён от центра к южному полюсу вращения на целую треть радиуса планеты. Это приводит к сильно асимметричной магнитосфере, где напряжённость магнитного поля на поверхности в южном полушарии может составлять всего 0,1 гаусса, тогда как в северном полушарии она может достигать 1,1 гаусса. Также оно наклонено на 59° от оси вращения Урана. Мало того, магнитосфера довольно компактная и имеет потоки высокоэнергетических электронов при дефиците плазмы. Последнее наблюдение привело к выводу, что все крупные спутники Урана геологически «мертвы» (неактивны) и не выбрасывают вещество в космос.

Ясински с коллегами предполагает, что все эти десятилетия при оценке магнитосферы Урана не учитывался более мощный солнечный ветер во время пролёта «Вояджера-2». Аппарат застал магнитосферу планеты в конфигурации, в которой она находится лишь около 4% времени. Такие выводы учёные сделали, вновь изучив данные с научных приборов «Вояджера-2», а также проанализировав все имеющие данные об Уране, межпланетном пространстве и солнечной активности. Самым удивительным является тот факт, что если бы аппарат прибыл к планете примерно на неделю раньше, то динамическое давление солнечного ветра было бы примерно в 20 раз ниже, что привело бы к совершенно иной конфигурации магнитосферы.

Магнитосфера Урана до (слева) и во время сближения «Вояджера-2», иллюстрация. Credit: Jamie Jasinski.
Магнитосфера Урана до (слева) и во время сближения «Вояджера-2», иллюстрация. Credit: Jamie Jasinski.

«Сжатая» конфигурация магнитосферы как раз должна характеризоваться сильными потоками высокоэнергетических электронов и дефицитом плазмы. Также она могла скрыть следы возможной геологической активности лун Уран.

Увы, лучше изучить магнитосферу Урана смогут лишь новые космические аппараты, однако из-за удалённости планеты её исследование вблизи считается второстепенной задачей для большинства космических агенств. Китай планирует отправить в сторону Урана небольшой аппарат, что пролетит у планеты также, как и «Вояджер-2». При этом этот самый зонд будет лишь второстепенной нагрузкой для юпитерианской миссии «Тяньвэнь-4», а достигнет Урана лишь к середине века (при условии запуска в 2030 году), если вообще будет создан. Создание аппаратов специально для исследования Урана и Нептуна с выходом на орбиту планет лишь рассматривается китайцами как перспектива в более отдалённом будущем. В США предложили запустить к Урану миссию Uranus Orbiter and Probe, однако её старт если и состоится, то не раньше второй половины 2030-х годов.

«Вояджер-2» и «Вояджер-1», его «брат-близнец», уже покинули Солнечную систему (если её границей считать гелиопаузу) и движутся в межзвёздном пространстве по орбите вокруг центра нашей галактики Млечный Путь, как Солнце и другие звёзды. Из-за деградации радиоизотопных термоэлектрических генераторов, что питают аппараты, и падения их мощности, большая часть приборов на «Вояджераж» давно отключена, остались лишь самые необходимые, и даже их работа скорректирована для меньшего потребления энергии. Специалисты постоянно сталкиваются со сбоями, на устранение которых иногда уходят многие месяцы. Благо «Вояджеры» были первыми аппаратами для исследования дальнего космоса, у которых можно обновлять с Земли программное обеспечение и корректировать режимы работы. Без этого они давно бы отключились. А их работа нужна, ведь собираемые ещё функционирующими приборами данные о межзвёздной среде бесценны!