Странный сигнал десятилетиями намекает на скрытые океаны, вращающиеся вокруг Урана
Новые данные свидетельствуют о том, что одна или две из 27 известных лун газового гиганта могут содержать жидкие океаны под своей твердой каменно-ледяной оболочкой. Возможными виновниками засеивания пространства вокруг Урана плазмой являются Миранда и Ариэль, одна или обе из которых могут извергаться океанскими шлейфами.
Данные, полученные от миссии «Вояджер-2», которая почти 40 лет назад пролетела мимо планеты по пути в открытый космос — единственный космический корабль, который когда-либо делал это, — являются отличным аргументом в пользу отправки еще одного зонда на Уран.
«Уже несколько лет мы доказываем, что измерения энергичных частиц и электромагнитного поля важны не только для понимания космической среды, но и для участия в более масштабных исследованиях планетологии», — говорит астроном Ян Коэн из Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. «Оказывается, это может иметь место даже для данных, которые старше меня. Это просто показывает, насколько ценным может быть доступ к системе и изучение ее из первых рук», - добавил он.
Коэн и его команда представили свои выводы 16 марта на 54-й Лунной и планетарной научной конференции, и статья с их описанием была принята к публикации в Geophysical Research Letters.
Когда «Вояджер-2» пролетал мимо Урана в 1986 году, его прибор для измерения низкоэнергетических заряженных частиц обнаружил нечто странное: заряженные частицы, которые оказались захваченными в определенных областях магнитосферы Урана. Они должны были разойтись, но остались на экваторе, недалеко от орбит Миранды и Ариэля.
В то время ученые полагали, что своеобразный профиль свидетельствует об инжекции энергичных электронов из такого источника, как суббуря в магнитном поле Урана. Но при ближайшем рассмотрении Коэн и его коллеги обнаружили, что электроны не обладают характеристиками, ожидаемыми от суббуревой инъекции.
Это открыло огромную банку червей, потому что теперь ученые вернулись к исходной точке, пытаясь понять, откуда берутся электроны. Особый интерес, по их словам, представлял питч-угол электронов: угол вектора их скорости относительно магнитного поля.
Чтобы поддерживать угол тангажа, наблюдаемый «Вояджером-2», потребуется постоянный источник электронов, достаточно значительный, чтобы преодолеть рассеяние и потери, которые могут возникнуть из-за плазменных волн в планетарной магнитосфере.
Команда определила с помощью моделирования, что без такого источника, в правильном месте и под правильным углом, распределение электронов по тангажному углу стало бы однородным всего за несколько часов.
Углубившись в данные «Вояджера-2», команда искала такой источник. Их моделирование показало четкий и неоспоримый максимум в пространстве между Мирандой и Ариэлем, что указывает на источник энергичных ионов в этом регионе.
Что же касается того, что могло генерировать эти ионы… что ж, за 37 лет с тех пор, как «Вояджер-2» посетил Уран, ученые добились определенного прогресса в этом отношении. «Вояджер-2» сделал аналогичное обнаружение в космосе вокруг Сатурна, которое много лет спустя обнаружилось в данных «Кассини» как генерируемых ледяными гейзерами на том, что мы теперь знаем, как океанический спутник Энцелад. И еще одно подобное открытие привело нас к морскому спутнику Юпитера Европе.
«Нередко измерения энергичных частиц предвещают открытие мира океана», — говорит Коэн.
Что касается того, какая это луна — Миранда, самая маленькая из пяти больших лун Урана, или Ариэль, самая яркая, — это примерно 50 на 50 на данный момент. Это может быть и то, и другое. Или оба. Обе луны демонстрируют признаки относительно недавнего геологического обновления поверхности, что может согласовываться с извержением жидкого материала изнутри.
Но пока у нас есть только один набор данных. Ученые-планетологи все чаще требуют специальной миссии к Урану, возможно, с участием Нептуна. У планеты так много странных особенностей, что узнать о ней больше может быть только по-настоящему захватывающим и полезным опытом.
«Данные согласуются с очень захватывающим потенциалом наличия там активной океанической луны», — говорит Коэн. «Мы всегда можем сделать более полное моделирование, но пока у нас не будет новых данных, выводы всегда будут ограниченными».
