Articles

Magnetiska fält runt Uranus är en kaotisk röra

Uranus är en av våra konstiga grannar. Först och främst: Den snurrar på sin sida. Till skillnad från andra planeter, som snurrar på en axel som ligger mer eller mindre i samma plan som deras omloppsbana, är isiga Uranus tippad i sidled och snurrar i en vinkel på ungefär 98 grader i förhållande till sin omloppsbana runt solen. Dess magnetosfär snurrar också lite snett, och som Leah Crane rapporterar för New Scientist, tyder nya modeller på att detta lutande snurr gör att denna skyddande sköld öppnas och stängs varje dag.

För att ta reda på hur processen fungerar på Uranus undersökte forskare från Georgia Institute of Technology data som samlades in för mer än 30 år sedan av Voyager 2, den sista sonden som samlade in data från den isiga planeten. De skapade sedan en modell av planetens magnetosfär för att studera dess kaotiska omloppsbana. De publicerade sina resultat i The Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Magnetfälten för de flesta planeter i vårt solsystem är ganska ordnade, skriver Crane. Till exempel uppstår magnetfältslinjerna på jorden nära nord- och sydpolen och sveper sig runt jordklotet i en slags bubbla av magnetism, den så kallade magnetosfären, som snurrar tillsammans med vår planet.

För det mesta skyddar denna lilla bubbla oss från solvindar av laddade partiklar som sänds ut från solen. Detta kallas magnetosfärens ”slutna” läge, där de magnetiska fältlinjerna löper i samma riktning som solens.

Enstaka gånger, när en solstorm är tillräckligt stark, kan den dock leda till att jordens och solens magnetiska fältlinjer korsar varandra, vilket skapar en så kallad ”magnetisk återkoppling”, som frigör lagrad energi och kastar ut laddade partiklar mot jorden (vi ser dessa som norrsken). Detta anses vara ett ”öppet” läge.

Men när det gäller Uranus lutar magnetosfären 60 grader från sin axel. Det innebär att varje dag under dess 17,24-timmars rotation öppnar och stänger Uranus magnetfält mot solvinden. ”När den tumlar runt ändras magnetosfärens orientering i alla möjliga riktningar”, säger Carol Paty, forskare vid Georgia Institute of Technology i Atlanta och medförfattare till studien, till Crane.

Det är en ”geometrisk mardröm”, förklarar hon i pressmeddelandet. ”Magnetfältet tumlar mycket snabbt, som en barnvagn som rullar nerför en backe huvudstupa. När den magnetiserade solvinden möter det här tumlande fältet på rätt sätt kan det återknyta och Uranus magnetosfär går dagligen från öppen till stängd till öppen.”

Tyvärr kan isplaneter som Uranus och Neptunus, även om det kan tyckas vara bara en knasig kusin, vara ganska vanliga överallt i universum. Faktum är att en ny studie visar att ”mini-Neptunus” är en av de vanligaste typerna av planeter som hittills hittats utanför vårt solsystem.

”Vi har Kepler-teleskopet, som avslöjar tusentals planeter i hela galaxen”, säger Paty till Rae Paoletta på Gizmodo. ”Det visar sig statistiskt sett att den största andelen av dessa exoplaneter är mest lik Uranus och Neptunus i storlek – och sannolikt dynamiskt – i struktur. De kan ge lite av ett riktmärke för att förstå dynamiken på alla dessa exoplaneter.”

Förhoppningsvis kommer vi att få mer information om Uranus och dess egenheter under de kommande decennierna. Så sent som förra veckan släppte en undersökningsgrupp vid NASA ett förslag som skisserar uppdrag för att studera Uranus och Neptunus för att undersöka deras sammansättning, atmosfär och magnetfält. Det bästa uppskjutningsdatumet för ett uppdrag till Uranus skulle vara 2034, och det skulle ta ungefär 14 år för en sond att nå planeten. Bästa tiden för en uppskjutning till Neptunus är inte förrän 2041 eller senare.