Учёные, использовавшие космический телескоп «Хаббл» NASA, искали доказательства одного явления, а нашли совсем другое.
Исследовательская группа изучала четыре крупнейших спутника ледяного гиганта Урана, седьмой планеты от нашего Солнца, в поисках признаков взаимодействия между магнитосферой Урана и поверхностями спутников. (Магнитосфера — это область вокруг небесного тела, где на частицы с электрическим зарядом действует магнитное поле этого объекта.)
Предполагалось, что из-за взаимодействия с магнитосферой Урана «ведущие» стороны этих приливно заблокированных спутников, которые всегда обращены в ту же сторону, в которую они движутся по орбите планеты, будут ярче, чем «отстающие» стороны, всегда обращённые в противоположную сторону. Это было связано с радиационным затемнением их отстающих сторон заряженными частицами, такими как электроны, захваченные в магнитосфере Урана.
Вместо этого учёные не обнаружили доказательств потемнения на отстающих сторонах спутников и явные признаки потемнения ведущих сторон внешних спутников. Это удивило исследователей и указывает на то, что магнитосфера Урана может не сильно взаимодействовать с его крупными спутниками, что противоречит существующим данным, собранным в ближнем инфракрасном диапазоне.
Особенности исследования
- Инструменты «Хаббла»: острое ультрафиолетовое зрение и спектроскопические возможности «Хаббла» сыграли решающую роль, позволив команде исследовать условия на поверхности этих спутников и обнаружить удивительный результат.
- Четыре спутника: Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон — приливно заблокированы с Ураном, поэтому они всегда показывают планете одну и ту же сторону. Сторона спутника, обращённая в направлении движения, называется ведущим полушарием, а сторона, обращённая назад, — отстающим.
Ричард Картрайт из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, главный исследователь, объяснил: «Уран странный, поэтому всегда было неясно, насколько магнитное поле на самом деле взаимодействует со своими спутниками».
Магнитное поле Урана
Уран наклонён на 98 градусов относительно эклиптики, что означает, что он вращается под значительным углом к плоскости орбит планет. «Во время пролёта „Вояджера-2“ магнитосфера Урана была наклонена примерно на 59 градусов от плоскости орбит спутников», — пояснил Картрайт.
Магнитные силовые линии Урана вращаются быстрее, чем его спутники движутся по орбите планеты, поэтому они постоянно проносятся мимо спутников. Если магнитосфера Урана взаимодействует со своими спутниками, заряженные частицы должны преимущественно попадать на поверхность отстающих сторон.
Но этого не произошло. Вместо этого ведущие и отстающие полушария Ариэля и Умбриэля на самом деле очень похожи по яркости. Однако исследователи увидели разницу между полушариями двух внешних спутников, Титании и Оберона.
Брайан Холлер из Научного института космического телескопа сказал: «Мы видим то же самое в системе Сатурна и, вероятно, в системе Юпитера».
Картрайт добавил: «Это поддерживает другое объяснение — сбор пыли. Я даже не ожидал, что буду рассматривать эту гипотезу, но данные всегда удивляют».
На основании этих выводов Картрайт и его команда подозревают, что магнитосфера Урана может быть довольно спокойной или что она более сложна, чем предполагалось ранее. Возможно, взаимодействия между спутниками Урана и его магнитосферой происходят, но по какой-то причине они не вызывают асимметрии в ведущих и отстающих полушариях, как подозревали исследователи. Ответ потребует дальнейшего изучения загадочного Урана, его магнитосферы и спутников.