новости космоса
7197 16
26 марта 2020 21:58:12

В старых данных с Voyager 2 ученые находят еще один секрет об Уране

Спустя восемь с половиной лет после своего старта, в своем грандиозном путешествии по Солнечной системе, космический корабль NASA Voyager 2 был готов к очередной встрече. Это было 24 января 1986 года, и вскоре он встретит таинственную седьмую планету, ледяной Уран.

В течение следующих нескольких часов Voyager 2 пролетел в пределах 80 000 км от облачных вершин Урана, собрав данные, которые выявили два новых кольца, 11 новых лун и температуры ниже минус 214 градусов по Цельсию. Эти данные по-прежнему является единственными приближенными измерениями, которое мы когда-либо делали для планеты.

Три десятилетия спустя ученые, анализирующие эти данные, обнаружили еще один секрет.

Без ведома всего астрономического сообщества 34 года назад Voyager 2 пролетел через плазмоид, гигантский магнитный пузырь, который, возможно, выносил атмосферу с Урана в космос. Открытие, о котором сообщается в Geophysical Research Letters, поднимает новые вопросы об уникальной в своем роде магнитной среде планеты.

Шаткий магнитный чудак

Атмосфера всех планет Солнечной системе проникает в космос. Водород исходит из Венеры, чтобы присоединиться к солнечному ветру, непрерывному потоку частиц, покидающих Солнце. Юпитер и Сатурн выбрасывают шарики своего электрически заряженного воздуха. Даже атмосфера Земли вытекает в космос, но не волнуйтесь, она продержится еще около миллиарда лет.

Эффекты незначительны в человеческом масштабе времени, но, учитывая достаточно долгий период времени, выбросы атмосферы могут фундаментально изменить судьбу планеты. Для примера, посмотрите на Марс.

«Раньше Марс был влажной планетой с густой атмосферой», - сказала Джина Ди Браччо, физик космоса в центре космических полетов имени Годдарда НАСА и исследователь проекта по атмосфере Марса и изменчивой эволюции, или миссии MAVEN. «Он эволюционировал со временем - 4 миллиарда лет утечки в космос - и Марс стал сухой планетой, которую мы видим сегодня».

Выбросы в атмосферу обусловлены магнитным полем планеты, которое может как помочь, так и помешать процессу. Ученые считают, что магнитные поля могут защитить планету, отражая разрушающие атмосферу потоки солнечного ветра. Но они также могут создавать возможности для потери атмосферы, как гигантские шары, отрывающиеся от Сатурна и Юпитера, когда линии магнитного поля запутываются. В любом случае, чтобы понять, как меняется атмосфера, ученые обращают пристальное внимание на магнетизм.

Это еще одна причина, почему Уран такая загадочная планета. Облет Voyager 2 в 1986 году показал, насколько это странная магнитная планета.

«Структура, то, как она движется…», - сказал Ди Браччо, - «Уран действительно сам по себе».

В отличие от любой другой планеты в нашей солнечной системе, Уран вращается почти идеально на своем боку. Его ось магнитного поля направлена ​​на 60 градусов от этой оси вращения, поэтому, когда планета вращается, ее магнитосфера - пространство, вырезанное его магнитным полем, - качается, как плохо брошенный футбольный мяч. Ученые до сих пор не знают, как это можно смоделировать.

Эта странность привлекла к проекту Ди Браччо и ее соавтора Дана Гершмана, коллегу по физике в Годдарде. Оба были частью команды, разрабатывающей планы новой миссии к «ледяным великанам» Урану и Нептуну, и они искали тайны, которые нужно разгадать. Странное магнитное поле Урана, которое в последний раз измеряли более 30 лет назад, казалось хорошим началом.

Поэтому они загрузили показания магнитометра Voyager 2, который контролировал силу и направление магнитных полей возле Урана, когда космический корабль пролетал мимо. Не зная, что они найдут, они приблизились ближе, чем в предыдущих исследованиях, и построили новый график с показаниями каждые 1,92 секунды. Плавные линии старого графика сменились зубчатыми шипами и провалами. И вот, тогда они это увидели: крошечный зигзаг с большой историей.

"Как вы думаете, это может быть ... плазмоид?" - спросил Гершман у Ди Браччо, увидев зигзаг.

Малоизвестные во время полета Voyager 2 плазмоиды с тех пор стали признанным важным способом потери массы планетами. Эти гигантские пузырьки плазмы, или электрифицированный газ, отрываются от части его магнитного поля, уносясь солнечным ветром. С достаточным количеством времени выходящие плазмоиды могут истощить ионы из атмосферы планеты, фундаментально изменяя ее состав. Они были обнаружены на Земле и других планетах, но никто не обнаруживал плазмоиды на Уране - до этого времени.

Убегающие пузыри

Найденные Ди Браччо и Гершманом плазмоиды в данных занимали всего 60 секунд из 45-часового пролета Вояджера-2 мимо Урана. Они появились как быстрый всплеск данных магнитометра. «Но если бы вы нарисовали его в 3D, он бы выглядел как цилиндр», - сказал Гершман.

Сравнивая свои результаты с плазмоидами, наблюдавшимися на Юпитере, Сатурне и Меркурии, они оценили цилиндрическую форму длиной не менее 204 000 километров и шириной примерно до 400 000 километров. Как и все планетарные плазмоиды, он был полон заряженных частиц - в основном ионизованного водорода, считают авторы.

Показания изнутри плазмоида - когда Voyager 2 пролетел через него - намекали на его происхождение. В то время как некоторые плазмоиды имеют скрученное внутреннее магнитное поле, Ди Браччо и Гершман наблюдали гладкие замкнутые магнитные петли. Такие петлеобразные плазмоиды обычно образуются, когда вращающаяся планета сбрасывает кусочки своей атмосферы в космос. «Центробежные силы вступают в силу и плазмоид сжимается», сказал Гершман. Согласно их оценкам, подобные плазмоиды могут составлять от 15 до 55% потери массы атмосферы на Уране, что больше, чем у Юпитера или Сатурна.

Как это изменило Уран с течением времени? С одним набором наблюдений трудно сказать.

«Представьте, что один космический корабль пролетел через вашу комнату и попытался охарактеризовать всю Землю», - сказал Ди Браччо. «Очевидно, что он точно не покажет вам ничего о том, на что похожа Сахара или Антарктида».

Но полученные данные помогают сфокусировать новые вопросы о планете, для ее будущего исследования.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
BlackHole15 · 27-03-2020

Даже атмосфера Земли вытекает в космос, но не волнуйтесь, она продержится еще около миллиарда лет
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Столько не продержится.

2
dengess190 · 27-03-2020

Точно, около миллиарда лет не продержится. Но приблизительно 998 997 999 лет, 56 дней, 23 часа и 23 с половиной минуты худо-бедно должна протянуть :)

3
viktorchibis33 · 27-03-2020

1. Вот как озоновые дыры на полюсах образуются-то.
2. И еще один момент. Почему-то везде пишут, что заряженные частицы солнечного ветра, попадая в магнитное поле Земли, движутся вдоль магнитных силовых линий к полюсам, образуя там «северные» сияния. Но нигде не акцентируют, что частицы разного заряда должны двигаться в разные стороны. Т.е. протоны к северному магнитному полюсу, а электроны к южному (а положительные ионы озона из атмосферы с южного полюса, наоборот, выбрасываются в космос, образуя озоновую дыру). Из этого следует, что атмосфера планеты – это постоянно подзаряжающийся глобальный полярный конденсатор. А выброс заряженных частиц в космос – своеобразный процесс разрядки этого конденсатора – своеобразные джеты. Получается полная аналогия механизма формирования джетов у ЧД по KST, только электрический диполь там формируется по-другому.
3. Цитата – «Уран вращается почти идеально на своем боку. Его ось магнитного поля направлена на 60 градусов от этой оси вращения [и смещена на одну треть радиуса]. Ученые до сих пор не знают, как это можно смоделировать».
А KST знает – МП Урана (как и всех других планет, и астероидов) образуется куском нейтронного вещества, на базе которого формируются эти объекты. По Урану видать что-то сильно вдарило, сместив этот кусок в сторону.
По Земле тоже вдарили, вот у нас МП и качается.

4
graviton22 · 27-03-2020

Показатели наблюдений - космическими аппаратами - верны, но ошибочность объяснений этого, их авторами, очевидна.

5
graviton22 · 27-03-2020

(3). МП Земли не качается, а уходит от насиженного им места, по принуждению. Назад МП Земли, больше никогда вернутся не сможет. Какое уж тут качание? Это всего лишь, заблуждения инпрентаторов.

6
Leonid3136 · 27-03-2020

"..протоны к северному магнитному полюсу, а электроны к южному.." (с)viktorchibis
А подумать, прежде чем сгоряча высказаться?
И протоны, и электроны в магнитном поле продолжают своё движение ВДОЛЬ магнитного поля, но уже по спирали и вся разница лишь в направлении вращения их спиралей, правое или левое.

7
paragonn2245 · 27-03-2020

Из этого следует, что атмосфера планеты – это постоянно подзаряжающийся глобальный полярный конденсатор.
________________________________________________________________
Совершенно верно. Никакого магнитного поля в природе не существует. Всем управляет электричество. В том числе и гравитацией.
Это самое грандиозное открытие за всю историю физики. Но это открытие ещё придётся доказать.

8
viktorchibis33 · 27-03-2020

Leonid (6), а те протоны и электроны, которые тыкают Землю по экватору куда летят?
.
Вот тут-то и срабатывает дипольный ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ момент Земли, перенаправляя их к полюсам.
ИМХО (только из уважения к Вам).

9
elena140 · 27-03-2020

Качается,от слова качели,возможно эти качели и положили Уран набок?

10
Leonid3136 · 27-03-2020

"..тыкают Землю по экватору куда летят.." -- точнее сказать "не имеют составляющей скорости вдоль магнитного поля" -- начинают лететь по замкнутой в кольцо траектории, постепенно теряя энергию (скорость) на излучение (как в микроволновке) и падают на Землю :-)

11
BlackHole15 · 27-03-2020

Никакого магнитного поля в природе не существует. Всем управляет электричество. В том числе и гравитацией
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
paragonn22, согласен на 70%. Магнитное поле есть и оно производное от эл-ва, без эл-ва маг.поле не существует. Вот когда контур Земли разомкнется, при рождении новой звезды в системе, тогда может и маг.поле на время будет отсутствовать в виде двух рогов (концы эл.контура), пока заново не замкнется вокруг новой звезды БК. Но пока на данный момент маг.поле вокруг Земли присутствует, правда стремительно ослабевает и на полюсах уже начинает иногда размыкаться переходя в эл.во. /ятд/

12
Pourquoi13 · 27-03-2020

Приходишь к (для кого то банальному) выводу о главенствующем значении для возникновения-существования жизни от эл-магнитной "обстановки" на планете.Так.что при поиске в будущем прибежища для человечества надо иметь в виду этот очень значимый фактор(наряду с температурой , наличием воды и пр. прелестями)

13
3710 · 27-03-2020

А я на снимке облака разглядел! Я вот думаю, что в Солнечной системе, даже полностью остывшая, без геологической активности, но достаточно тяжелая планета, - все равно бы имела атмосферу. Она бы хватала молекулы газа и солнечный ветер из космоса.

14
paragonn2245 · 27-03-2020

Магнитное поле есть и оно производное от эл-ва, без эл-ва маг.поле не существует.
___________________________________________________________________
Совершенно верно. Теперь цитирую фрагмент из статьи А. В. Пучкова "Дыры в физике": "В общем, то мы разобрались в том, что самостоятельно существующего магнитного поля не существует, под термином магнитное поле надо понимать очень сложно закрученное электрическое поле, образующееся только при движении электрических зарядов".
Сам я теории не придумываю, а пользуюсь плодами чужих трудов.

15
BlackHole15 · 27-03-2020

Не знаю кто такой А. В. Пучков, но вроде, чувак правду толкует. /ятд/

16
BlackHole15 · 28-03-2020

надо иметь в виду этот очень значимый фактор
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Pourquoi, без эл-во нет жизни. Нам наверное для следующего "прибежище" точно подходит эл-во Венеры, т/к этого добра там полным полно. Только вот было бы ещё лучше, если разобраться, что такое эл-во на самом деле. /ятд/

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!