Новаторское исследование выявило удивительные факты о спутниках Урана, которые ставят под сомнение существующие теории о взаимодействии этих небесных тел с магнитным полем планеты. Вооружившись передовыми ультрафиолетовыми инструментами космического телескопа «Хаббл», исследователи обнаружили, что «тёмные стороны» крупнейших спутников Урана — ранее считалось, что они находятся на обратных полушариях — на самом деле расположены на противоположных сторонах.
Новые данные, представленные на 246-м заседании Американского астрономического общества, показывают, что ведущие стороны спутников выглядят темнее, чем ожидалось, что переворачивает текущие модели с ног на голову.
Неожиданные находки: спутники опровергают ожидания
Спутники Урана, включая Ариэль, Умбриэль, Титанию и Оберон, давно привлекают внимание учёных своими уникальными характеристиками. Эти ледяные спутники находятся в приливном захвате с планетой, что означает, что они всегда обращены к Урану одной стороной, как и Луна Земли.
Учёные предполагали, что ведущая сторона каждого спутника — полушарие, обращённое вперёд по орбите — будет ярче, а обратная сторона — темнее из-за влияния магнитного поля Урана. Однако в исследовании под руководством Ричарда Картрайта, планетолога из Университета Джона Хопкинса, команда обнаружила, что ни одна из ведущих сторон спутников не была ярче их обратных сторон. Более того, у Титании и Оберона обратные стороны оказались ярче ведущих.
Это открытие противоречит предыдущим представлениям о том, что электроны из магнитосферы Урана накапливаются на обратных сторонах, затемняя их.
Магнитная загадка Урана
Как объясняет Ричард Картрайт, «Уран — странная планета, поэтому всегда было неясно, насколько сильно магнитное поле взаимодействует с его спутниками». Уникальное магнитное поле Урана и наклон его оси всегда затрудняли учёным предсказание поведения спутников.
В отличие от Земли, у которой относительно простое магнитное поле, поле Урана наклонено на 59 градусов относительно плоскостей орбит спутников, что усложняет взаимодействия. Кроме того, Уран имеет экстремальный наклон оси на 98 градусов, из-за чего он вращается вокруг Солнца, как мяч, а не как волчок.
Это необычное наклонение создаёт странные отношения между планетой и её спутниками, когда они проходят через магнитосферу планеты. Неожиданные результаты этого исследования показывают, что магнитное поле планеты взаимодействует с её спутниками не так, как предполагалось учёными.
Щит из пыли: новая теория
Исследование предлагает новую теорию, которая может объяснить, почему у Титании и Оберона более яркие обратные стороны. Эта теория, называемая пылевым экранированием, предполагает, что ведущие стороны спутников могут быть экранированы крошечными частицами пыли, которые накапливались миллионы лет. Эти частицы, образованные в результате ударов метеоров, могут блокировать часть поступающей радиации, подобно тому как ветровое стекло автомобиля защищает водителя от насекомых.
«Это одно из первых свидетельств того, что мы наблюдаем подобный обмен материалами среди спутников Урана», — говорит Брайан Холлер, соисследователь и учёный-консультант в Институте науки космического телескопа. Он отмечает, что такой обмен материалами не уникален для Урана, но также наблюдается у спутников Юпитера и Сатурна.
Новые открытия: могут ли там быть океаны?
Помимо неожиданных яркостных закономерностей, исследование намекает на то, что некоторые из этих спутников могут поддерживать или когда-то поддерживали подземные океаны. Эта теория проводит параллели со спутниками Юпитера и Сатурна, такими как Европа, Ганимед и Энцелад, которые, как считается, имеют жидкие океаны под своими ледяными поверхностями.
Обнаружение потенциальных океанов на спутниках Урана добавляет новое измерение к возможности того, что на этих далёких мирах могут быть условия, подходящие для жизни — или, по крайней мере, были в прошлом.
Недавние находки, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл» и космического телескопа Джеймса Уэбба, который уже вносит значительный вклад в изучение тайн Урана, могут предоставить более убедительные доказательства наличия таких океанов. Исследователи надеются, что по мере сбора дополнительных данных мы сможем лучше понять истинную природу этих спутников и их скрытые секреты.