Sonda Voyager 2 wykryła anomalię promieniowania na Uranie. Po 40 latach poznaliśmy jej źródło

Przez cztery dekady dane przesłane przez sondę Voyager 2 stanowiły jedną z większych astronomicznych zagadek. Podczas przelotu obok Urana w 1986 roku jej instrumenty zarejestrowały coś, co zupełnie nie zgadzało się z ówczesnymi modelami teoretycznymi. Odnotowano poziom promieniowania był bowiem absurdalnie wysoki. Przez lata brakowało jakiegokolwiek wytłumaczenia, a ponieważ była to jedyna wizyta ziemskiej sondy w tych rejonach, sprawa zdawała się wyjątkowo trudna do rozwiązania. Teraz pojawił się promyk nadziei na zamknięcie tej historii. Fizycy z Southwest Research Institute wrócili do archiwalnych zapisów i zaproponowali rozwiązanie, które – choć wymaga potwierdzenia – wydaje się niezwykle przekonujące.
...

Co tak naprawdę sonda zarejestrowała Voyager 2?

Pasy radiacyjne, czyli obszary uwięzionych naładowanych cząstek wokół planet, to zjawisko dość dobrze poznane w naszym własnym układzie. Najsłynniejsze są ziemskie pasy Van Allena. Kiedy jednak Voyager 2 zbliżyła się do Urana, oczekiwano podobnych, lecz słabszych struktur. Tymczasem mierzone promieniowanie było wielokrotnie silniejsze od wszelkich przewidywań. Przez 39 lat ta anomalia wisiała w powietrzu. Brak kolejnych misji oznaczał, iż naukowcy nie mieli nowych danych, które pozwoliłyby zweryfikować tamten jednorazowy pomiar. Uran pozostawał tajemniczym, odległym światem, którego magnetosfera zdawała się działać według nieznanych reguł. Przełom nastąpił, gdy Robert Allen i Sarah Vines postanowili zastosować zupełnie nowe podejście. Zamiast patrzeć na Uran jako na odizolowany przypadek, przeanalizowali dane w kontekście dzisiejszej wiedzy o pogodzie kosmicznej. Ich uwagę przykuło zjawisko znane jako CIR.

Czytaj też: 3I/ATLAS transportuje życie? Badacze wykryli niespodziewane sygnatury

Nauka przeszła długą drogę od przelotu Voyagera 2. Postanowiliśmy zastosować podejście porównawcze, analizując dane z Voyagera 2 i porównując je z obserwacjami Ziemi, które prowadziliśmy przez dziesięciolecia – tłumaczy Allen

CIR to rodzaj kosmicznej burzy, która powstaje, gdy szybki strumień wiatru słonecznego dogania wolniejszy, tworząc falę uderzeniową. Taka struktura może działać jak gigantyczny akcelerator, dramatycznie zwiększając energię uwięzionych elektronów. Analiza wykazała, że podczas przelotu Voyagera 2 wokół Urana występowały niezwykle intensywne fale o wysokiej częstotliwości, idealnie pasujące do tego scenariusza. Co ciekawe, potwierdzenie przyszło z naszego podwórka. W 2019 roku Ziemia doświadczyła podobnego zdarzenia CIR, które wywołało gwałtowny wzrost energii elektronów w pasach Van Allena. W myśl proponowanego wyjaśnienia Voyager 2 trafiła na wyjątkowo niekorzystny moment. Ówczesna burza po prostu na chwilę „naładowała” magnetosferę Urana.

Dlaczego Uran wciąż potrzebuje własnej misji?

Odkrycie nie zamyka książki o Uranie, a raczej otwiera nowy rozdział poświęcony tej niezwykłej planecie. Nadal nie wiemy, czy zaobserwowane przez Voyager 2 warunki były wyjątkiem, czy może częścią regularnego cyklu aktywności planety. Jedno jest pewne: odpowiedzi nie uzyskamy, dopóki nie wyślemy kolejnej sondy. Znaczenie tych ustaleń wykracza poza samego Urana. Podobne procesy mogą zachodzić wokół Neptuna czy innych gazowych olbrzymów. Zrozumienie, jak wiatr słoneczny oddziałuje z odległymi magnetosferami, jest kluczowe dla pełnego obrazu dynamiki Układu Słonecznego.

Czytaj też: Ciało między Saturnem i Uranem rozwija system pierścieni. Rzadki proces zachodzi w czasie rzeczywistym

Widzimy przy okazji coś jeszcze. To, co cztery dekady temu wydawało się niezrozumiałym odchyłem, dziś znajduje logiczne wytłumaczenie dzięki postępowi w obserwacjach astronomicznych. Pokazuje również, jak wiele tracimy, nie badając bezpośrednio takich światów jak Uran. Dopóki nie wyślemy tam orbitera, który spędzi dłuższy czas w okolicach tego gazowego olbrzyma, wiele pytań pozostanie bez odpowiedzi.