У Урана 28 подтвержденных лун, включая пять крупных. Самый близкий из этих крупных спутников — Миранда, за ней следуют Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон — все они названы в честь персонажей пьес Уильяма Шекспира. Все эти ледяные тела шириной от 293 до 980 миль (от 472 до 1 578 километров) «приливно-отливным образом» связаны с Ураном, то есть одна и та же половина луны всегда обращена к планете, подобно тому, как земная луна вращается вокруг нашей планеты.
Из-за этой приливной блокировки у крупных лун есть «ведущая сторона» — полушарие, обращенное вперед на соответствующих орбитах, и «отстающая сторона», которая всегда смотрит назад, вслед за спутниками. Ученые предполагали, что ведущие стороны каждой луны будут ярче, если смотреть на них в невидимых длинах волн электромагнитного света, таких как ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Это объясняется тем, что электроны из магнитного поля планеты, или магнитосферы, должны захватываться лунами и естественным образом накапливаться на их задних сторонах, рассеивая излучение и заставляя их казаться «темнее», подобно некоторым другим лунам в Солнечной системе.
Но в новом исследовании ученые направили ультрафиолетовые приборы космического телескопа «Хаббл» на Ариэль, Умбриэль, Титанию и Оберон, чтобы измерить их яркость. Удивительно, но ни у одной из лун передняя сторона не была ярче задней, а у Титании и Оберона задняя сторона была ярче передней, что переворачивает существующую теорию с ног на голову.
Команда поделилась своими выводами во вторник (10 июня) на 246-м заседании Американского астрономического общества в Анкоридже, штат Аляска. Результаты пока не опубликованы в рецензируемом журнале.
Хотя новые результаты стали шоком, они могут быть частично объяснены путаницей в магнитных свойствах седьмой планеты Солнечной системы. «Уран — странная планета, поэтому всегда было неясно, насколько сильно магнитное поле взаимодействует с ее спутниками», — сказал в своем заявлении Ричард Картрайт, планетолог из Университета Джона Хопкинса в Мэриленде и главный исследователь исследовательской группы.
Большая часть этой путаницы происходит из-за необычного наклона Урана. Ось планеты наклонена на 98 градусов относительно ее орбиты вокруг Солнца, что придает ей вид катящегося шара, а не вращающейся верхушки, но ее спутники по-прежнему вращаются вокруг экватора, что означает, что они проходят через магнитосферу под углом 59 градусов. Последние результаты также намекают на то, что нынешние предположения ученых о размере и силе магнитосферы могут быть ошибочными из-за магнитных аномалий, возникших 40 лет назад, когда зонд «Вояджер-2» сделал первые близкие измерения планеты.
По словам исследователей, новое исследование не помогает нам узнать что-либо о магнитосфере Урана, поскольку отсутствие электронов можно объяснить либо более слабым магнитным щитом, либо гораздо более сильным и хаотичным.
Однако неожиданная яркость задних сторон Титании и Оберона намекает на другое неизвестное явление, которое исследователи окрестили «пылевым экранированием». Идея заключается в том, что маленькие кусочки пыли вокруг Урана, накопившиеся за миллионы лет метеоритных ударов по ураническим лунам, попадают на ведущие стороны лун «как жуки на лобовое стекло вашего автомобиля, когда вы едете по шоссе», — говорят исследователи.
Это первое свидетельство подобного обмена материалами между спутниками Урана», — добавил соисследователь Брайан Холлер, научный сотрудник Научного института космического телескопа в Мэриленде, отвечающий за научные операции «Хаббла». Однако подобные обмены наблюдались в системах Юпитера и Сатурна, добавил он.
Это не единственное удивительное открытие, сделанное в отношении Ариэля, Умбриэля, Титании и Оберона. Недавние находки также намекнули, что на всех четырех крупных лунах могут существовать или существовали ранее подземные океаны, подобные тем, которые, как считается, существуют на Европе, Ганимеде и Энцеладе.
Исследователи надеются, что тайны, окружающие луны Урана, вскоре будут разгаданы космическим телескопом Джеймса Уэбба, который уже помог раскрыть многие секреты планеты с помощью своих самых современных инфракрасных приборов.
