Пролёт Voyager 2 мимо Урана в 1986 году пришёлся на редкий солнечный ветер, показало исследование

Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Пролёт Voyager 2 мимо Урана в 1986 году, единственного космического аппарата, посетившего планету, пришёлся на необычно сильный солнечный ветер, наблюдаемый лишь в 4% случаев. Редкое сжатие, вероятно, исказило магнитосферу планеты, из-за чего учёные десятилетиями неверно интерпретировали её нормальное состояние. Открытие ставит под сомнение давние представления о магнитной среде Урана.
Ключевые факты
- Voyager 2 достиг Урана 24 января 1986 года и остаётся единственным космическим аппаратом, посетившим эту планету.
- Повторный анализ, опубликованный 11 ноября 2024 года, показал, что Voyager прибыл во время необычно сильного солнечного ветра, сжимавшего дневную сторону магнитосферы.
- Условия, при которых граница магнитосферы находится так же близко к планете, как наблюдал Voyager, по оценкам, возникают лишь в 4% случаев.
- Согласно текущему справочнику NASA по Урану, магнитная ось наклонена почти на 60 градусов от оси вращения и смещена от центра планеты примерно на треть её радиуса.
- За восемь дней до пролёта динамическое давление солнечного ветра составляло около 0,001 нанопаскаля, а к моменту входа в магнитосферу выросло примерно до 0,018 нанопаскаля.
Редкие условия солнечного ветра
Джейми Ясински из Лаборатории реактивного движения NASA и его коллеги заново проанализировали измерения плазмы, сделанные при подлёте Voyager к Урану. Их статья в открытом доступе в Nature Astronomy прослеживает динамическое давление солнечного ветра в течение нескольких дней вокруг пролёта, а не рассматривает лишь несколько часов непосредственно перед ним как обычный фоновый режим. За восемь дней до пролёта динамическое давление составляло около 0,001 нанопаскаля. Оно достигло минимума в 0,00078 нанопаскаля, а затем резко возросло. Вблизи входа в магнитосферу давление составляло около 0,018 нанопаскаля, что примерно в 18–23 раза выше значений, измеренных в более спокойный период. К моменту выхода из магнитосферы оно было ещё выше — около 0,028 нанопаскаля.
Неверная интерпретация магнитосферы
Результат не делает пролёт ошибочным или бесполезным: Voyager измерил то, что было на самом деле. Проблема в типичности: редкое, сильно сжатое состояние могло почти четыре десятилетия интерпретироваться как нормальная магнитная среда Урана. До Voyager 2 никто не знал, есть ли у Урана внутреннее магнитное поле. Пролёт установил, что оно есть, и что его геометрия не похожа на относительно упорядоченную структуру, знакомую по Земле. Согласно текущему справочнику NASA по Урану, магнитная ось наклонена почти на 60 градусов от оси вращения и смещена от центра планеты примерно на треть её радиуса. Напряжённость поля из-за этого резко меняется по всей планете. В сочетании с боковым вращением Урана такая геометрия закручивает далёкий магнитный хвост и постоянно меняет, какая часть поля обращена к солнечному ветру.
Радиационные пояса и дефицит плазмы
Voyager также обнаружил загадочное сочетание: у Урана были электронные радиационные пояса необычайной интенсивности, уступающие только юпитерианским по данным NASA, но при этом большая часть магнитосферы казалась почти лишённой плазмы. Пять крупных спутников внутри магнитного пузыря должны были выделять ионы водного происхождения со своих ледяных поверхностей, как это происходит у спутников в других системах. Их видимое отсутствие помогло сформировать картину геологически неактивных спутников внутри странно обеднённой системы. Повторный анализ 2024 года касается состояния окружающей магнитосферы во время пролёта, а не того, наклонено ли само поле или смещено от центра. Эти структурные выводы остаются в силе.