Атмосфера Урана буквально истекает в космос
Что-то уже наклонило планету на бок, поэтому ее орбита перпендикулярна орбитам других планет Солнечной системы. А теперь ученые обнаружили, что атмосфера Урана просачивается в космос.
В данных исторического сближения Voyager 2 с ледяной планетой, в 1986 году, до сих пор не было обнаружено наличие плазмоида — кармана атмосферного материала, направляемого от Урана магнитным полем планеты.
Это впервые, когда плазмоид был обнаружен у ледяного гиганта, и это не просто показывает нам, что атмосфера Урана утекает. Это также показывает некоторую динамику необычного витого магнитного поля этой планеты.
На самом деле, протекающие атмосферы не так уж редки. Это называется выброс атмосферы, и именно так Марс, например, превратился из довольно влажной планеты в пыльную бесплодную пустошь. Венера истекает водородом. Луна Юпитера Ио и Луна Сатурна Титан тоже лишаются своих атмосфер. Даже Земля теряет около 90 тонн атмосферного материала в день (не волнуйтесь, у нас есть около 5140 триллионов тонн, для полного исчезновения потребуется много времени).
Есть несколько механизмов, посредством которых это может происходить, и один из них — через плазмоиды. Это большие цилиндрические пузырьки из ионизованного плазмой газа, связанные линиями магнитного поля, исходящими от Солнца, области, известной как магнитохвост. Изображение выше показывает, как это выглядит для Земли.
Ионы из атмосферы направляются вдоль магнитного поля в эту область. Когда солнечный ветер заставляет магнитное поле разрываться на стороне, обращенной к Солнцу – в месте изгиба удара — они обвиваются и воссоединяются в хвосте, отщипывая вращающиеся плазмоиды. Некоторые из ионов отскакивают назад к планете (производя полярные сияния на Земле), а плазмоид отскакивает в противоположном направлении, унося с собой ионы атмосферны.
Для Земли это довольно просто и понятно. И есть свидетельства того, что солнечный ветер ежедневно отрывает плазмоиды от Марса немного по-другому, поскольку у Марса нет глобального магнитного поля.
Но Уран – «хитрая» планета, и давайте будем честными, его магнитное поле — беспорядочный беспорядок.
Там, где магнитное поле Земли более или менее согласуется с ориентацией планеты, Уран все искривляется, магнитные полюса расположены под углом 59 градусов к географическим полюсам. Даже не по центру. Если бы вы провели черту между этими двумя полюсами, она бы смещена от центра Урана на довольно большое расстояние.
Именно этот беспорядок магнитного поля привлек внимание астрономов Джины ДиБраччо и Дана Гершмана из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, которые планировали потенциальные полеты зондов и считали, что именно эта странность станет хорошей отправной точкой.
Они изучали данные, собранные магнитометром Voyager 2 в январе 1986 года, с более высоким разрешением, чем любое предыдущее исследование, и заметили колебания в данных, вспышку в магнитном поле.
Они обработали данные и пришли к выводу, что да. Несмотря на то, что у Урана странное искаженное, шаткое магнитное поле, этот всплеск действительно представлял собой плазмоид, примерно 204 000 километров в длину и 400 000 километров в поперечнике, полный ионизованного водорода, удаляющегося от планеты.
Согласно анализу исследователей, это показывает, что магнитное поле Урана воссоединяется в хвосте, как и у Земли. Это также предполагает, что внутренние силы играют роль в магнитной динамике планеты.
И, конечно же, он обнаруживает механизм, посредством которого Уран может терять значительную часть атмосферы, уносимую с помощью плазмоидов.
Данные Voyager, использованные для этого анализа, насчитывают более двух десятилетий, поэтому исследователи предполагают, что лучший способ подтвердить теорию — это отправить еще один зонд, для проверки.
Исследование было опубликовано в Geophysical Research Letters.
Источники: Фото: (Voyager 2/NASA/Erich Karkoschka)
