Исследование предполагает, что на двух спутниках Урана могут быть активные океаны

Недавние открытия предполагают, что Уран может присоединиться к рядам других планет, включая Юпитер, Сатурн и Нептун, в качестве хозяина по крайней мере одной ледяной луны, испускающей частицы в свою планетную систему.

Изучение

Ученые в Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Мэриленде провели новое исследование, в котором пересматриваются данные космического корабля НАСА «Вояджер-2», который до сих пор остается единственным космическим кораблем, исследовавшим Уран. Исследование, недавно принятое к публикации в Geophysical Research Letters, указывает на то, что одна или две из 27 лун Урана, Ариэль и/или Миранда, могут вносить свой вклад в образование плазмы в космической среде посредством неизвестного и загадочного механизма. По словам исследователей, одно из возможных объяснений заключается в том, что две луны имеют океаны под своей ледяной поверхностью и активно излучают материал, возможно, через шлейфы. Это открытие дает интригующие новые доказательства того, что на Уране может быть «океанский мир» — термин, используемый для описания небесных тел с подповерхностными океанами, в которых может обитать жизнь.

Презентация

Исследовательская группа поделилась своими последними выводами во время ежегодной конференции по лунным и планетарным наукам 16 марта. По словам Яна Коэна, ведущего автора исследования и ученого-космонавта из APL, измерения энергичных частиц часто давали важные сведения о существовании океанских миров. Например, данные о частицах и магнитном поле ранее помогли предоставить доказательства существования двух однозначных океанических спутников в нашей Солнечной системе: Европы Юпитера и Энцелада Сатурна. Комментарии Яна Коэна подчеркивают жизненно важную роль, которую измерения энергетических частиц играют в нашем понимании состава Солнечной системы и в наших поисках внеземной жизни.

Возвращение на Уран и Нептун

Растущий интерес к возвращению к Урану и Нептуну побудил многочисленные исследовательские группы пересмотреть старые данные пролета, что часто приводит к новым и захватывающим открытиям. Эти выводы повлияли на группу планетологов, которые рекомендовали флагманскую миссию к Урану стоимостью 4,2 миллиарда долларов в качестве следующего крупного планетарного проекта НАСА в ближайшее десятилетие. Потенциал для нового понимания тайн внешней Солнечной системы подпитывает растущий импульс для такой миссии, и недавние открытия на спутниках Урана Ариэле и Миранде предоставляют дополнительные доказательства научного потенциала возвращающейся миссии на планету.

Находки

Недавние открытия Коэна и его команды побудили их к дальнейшему изучению данных о частицах, собранных прибором для измерения заряженных частиц с низким энергопотреблением «Вояджера-2». Благодаря своему анализу они обнаружили захваченную популяцию энергичных частиц, наблюдаемых космическим кораблем, когда он покидал Уран. Коэн отметил, что частицы находились вблизи магнитного экватора планеты, что является необычным явлением. Первоначально ученые думали, что «Вояджер-2» пролетел через поток плазмы, выброшенной из далекого хвоста магнитосферы Урана, но Коэн утверждал, что это объяснение не полностью объясняет наблюдаемые явления.
«Инъекция обычно имеет гораздо более широкий разброс частиц, чем наблюдаемый», — сказал он.

Объяснение

Используя простые физические модели и опираясь на почти четыре десятилетия знаний, накопленных с момента запуска «Вояджера-2», исследовательская группа стремилась воссоздать наблюдаемую популяцию энергичных частиц. Они определили, что объяснение требует последовательного и надежного источника частиц и определенного механизма для их возбуждения. Изучив несколько возможных сценариев, команда пришла к выводу, что частицы, скорее всего, произошли от ближайшей луны. Ученые предполагают, что Ариэль и/или Миранда могли испускать частицы либо через паровой шлейф, подобный тому, что наблюдалось на Энцеладе, либо через процесс, известный как распыление. При распылении высокоэнергетические частицы ударяются о поверхность и выбрасывают другие частицы в космос.

Неопределенности

Вывод группы ограничен отсутствием доступных данных о составе плазмы и измерений всего диапазона электромагнитных волн в этом регионе. Таким образом, невозможно окончательно определить источник частиц. Несмотря на эти неопределенности, результаты исследования подтверждают идею о наличии у Урана активной морской луны. Коэн признал, что есть возможности для более всестороннего моделирования, но до тех пор, пока не будут доступны дополнительные данные, любые выводы должны оставаться предварительными.