Учёные разгадали тайну аномальных радиационных поясов Урана, обнаруженных «Вояджером-2»

«Вояджер-2», возможно, пролетел мимо Урана во время космического «идеального шторма», что объясняет, почему его радиационные пояса оказались гораздо интенсивнее, чем ожидалось. Credit: Shutterstock

Учёные из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) заявили, что, возможно, нашли ответ на загадку, которая оставалась неразгаданной почти четыре десятилетия. Речь идёт о радиационных поясах, окружающих Уран.

Когда космический аппарат NASA «Вояджер-2» пролетал мимо Урана в 1986 году, он сделал удивительное открытие. Приборы зафиксировали пояс электронной радиации, который оказался гораздо мощнее, чем предсказывали учёные. Сравнения с другими планетами показывали, что Уран не должен был удерживать уровни радиации, даже близкие к тем, что зафиксировал «Вояджер». С момента того пролёта исследователи пытались объяснить, как такая необычная планета могла удерживать столько высокоэнергетической радиации.

Новое исследование из SwRI указывает на возможное объяснение, связанное с космической погодой. Учёные теперь полагают, что условия, с которыми столкнулся «Вояджер-2» у Урана, могли напоминать мощные события, вызванные солнечной активностью, которые иногда наблюдаются вблизи Земли. Их анализ предполагает, что структура солнечного ветра, известная как область совместного вращения, вероятно, проходила через систему Урана во время пролёта аппарата. Такое возмущение могло бы объяснить экстремальные уровни энергии, измеренные «Вояджером-2».

«Наука прошла долгий путь с момента пролёта «Вояджера-2», — сказал доктор Роберт Аллен из SwRI, ведущий автор статьи, описывающей это исследование. — Мы решили применить сравнительный подход, изучив данные «Вояджера-2» и сравнив их с наблюдениями за Землёй, которые мы проводили в последующие десятилетия».

Исследование указывает на то, что Уран, возможно, переживал значительное событие космической погоды во время визита «Вояджера-2». Это событие, по-видимому, породило интенсивные высокочастотные волны — самые сильные, зафиксированные за всю миссию «Вояджера-2». В то время учёные полагали, что эти волны рассеивают энергичные электроны, заставляя их падать в атмосферу Урана и исчезать. Однако с тех пор исследования показали, что при определённых условиях те же волны могут делать обратное — ускорять электроны и впрыскивать ещё больше энергии в радиационные пояса планеты.

«В 2019 году Земля пережила одно из таких событий, которое вызвало огромное ускорение электронов в радиационном поясе, — сказала доктор Сара Вайнс из SwRI, соавтор статьи. — Если аналогичный механизм взаимодействовал с системой Урана, это объяснило бы, почему «Вояджер-2» увидел всю эту неожиданную дополнительную энергию».

Хотя эти выводы помогают разрешить первоначальную загадку, они также открывают дверь для новых вопросов. Учёным ещё предстоит понять точную физику и последовательность событий, которые позволяют таким мощным волнам формироваться и так эффективно передавать энергию.

«Это ещё одна причина отправить миссию к Урану, — сказал Аллен. — Наши выводы имеют важные последствия для изучения аналогичных систем, например, системы Нептуна».

Источники: sciencedaily.com, материалы предоставлены Юго-Западным исследовательским институтом.