Articles

Az Uránusz körüli mágneses mező kaotikus zűrzavar

Az Uránusz az egyik legfurcsább szomszédunk. Először is: az oldalára fordul. A többi bolygótól eltérően, amelyek tengelye többé-kevésbé a pályájukkal egy síkban forog, a jeges Uránusz oldalra billen, nagyjából 98 fokos szögben forog a Nap körüli pályájához képest. A magnetoszférája is kissé ferdén forog, és ahogy arról Leah Crane a New Scientist riportjában beszámol, egy új modell szerint ez a ferde forgás okozza, hogy ez a védőpajzs minden nap kinyílik és bezáródik.

Az Uránuszon zajló folyamat működésének kiderítésére a Georgia Institute of Technology kutatói a Voyager 2 – az utolsó szonda, amely adatokat gyűjtött a jeges bolygóról – több mint 30 évvel ezelőtt gyűjtött adatait vizsgálták. Ezután létrehozták a bolygó magnetoszférájának modelljét, hogy tanulmányozhassák kaotikus pályáját. Eredményeiket a The Journal of Geophysical Research című folyóiratban tették közzé: Space Physics.

A Naprendszerünk legtöbb bolygójának mágneses mezeje meglehetősen rendezett – írja Crane. A Földön például a mágneses mezővonalak az északi és a déli pólus közelében keletkeznek, és egyfajta mágneses buborékban, az úgynevezett magnetoszférában tekeregnek a földgolyó körül, amely a bolygónkkal együtt forog.

A legtöbbször ez a kis buborék megvéd minket a Napból kibocsátott töltött részecskékből álló napszéltől. Ezt nevezik a magnetoszféra “zárt” helyzetének, amelyben a mágneses mezővonalak a Napéval megegyező irányban futnak.

Egyszer azonban, amikor egy napvihar elég erős, a Föld és a Nap mágneses mezővonalai kereszteződhetnek, ami úgynevezett “mágneses visszacsatolást” hoz létre, ami felszabadítja a tárolt energiát és töltött részecskéket lök ki a Föld felé (ezeket sarki fényként látjuk). Ez “nyitott” helyzetnek számít.

Az Uránusz esetében azonban a magnetoszféra 60 fokkal dől el a tengelyétől. Ez azt jelenti, hogy 17,24 órás forgása során az Uránusz mágneses mezeje minden nap kinyílik és bezárul a napszél felé. “Ahogy bukfencezik, a magnetoszféra orientációja mindenféle irányban változik” – mondja Carol Paty, az atlantai Georgia Institute of Technology kutatója és a tanulmány társszerzője a Crane-nek.

Ez egy “geometriai rémálom” – magyarázza a sajtóközleményben. “A mágneses mező nagyon gyorsan bukdácsol, mint egy gyerekkocsi, amely fejjel lefelé gurul egy dombon. Amikor a mágnesezett napszél a megfelelő módon találkozik ezzel a bukdácsoló mezővel, az újra össze tud kapcsolódni, és az Uránusz magnetoszférája nap mint nap nyitottból zártba megy át.”

Noha csak egy furcsa unokatestvérnek tűnhet, az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz hasonló jeges bolygók eléggé szokványosak lehetnek az egész univerzumban. Sőt, egy nemrégiben készült tanulmány szerint a “mini-Neptunuszok” az egyik leggyakoribb bolygótípus, amelyet eddig a Naprendszerünkön kívül találtak.

“Van a Kepler-teleszkópunk, amely több ezer bolygót fedez fel a galaxisban” – mondja Paty Rae Paoletta a Gizmodo-nak. “Kiderült, hogy statisztikailag ezeknek az exobolygóknak a legnagyobb része méretben – és valószínűleg dinamikailag is – leginkább az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz hasonlít. Ezek egyfajta viszonyítási alapot nyújthatnak az összes ilyen exobolygó dinamikájának megértéséhez.”

Remélhetőleg az elkövetkező évtizedekben még több információt kapunk az Uránuszról és annak furcsaságairól. Éppen a múlt héten tette közzé a NASA egyik tanulmányozó csoportja azt a javaslatot, amely az Uránusz és a Neptunusz tanulmányozására irányuló küldetéseket vázol fel, hogy megvizsgálják összetételüket, légkörüket és mágneses mezejüket. Az Uránuszra irányuló küldetés legjobb indítási időpontja 2034 lenne, és körülbelül 14 évbe telne, amíg egy szonda elérné a bolygót. A Neptunusz indításának fő ideje csak 2041-ben vagy később következik be.