وویجر ۲ و اورانوس: رازهای کشف در زمان‌های نامناسب

فضاپیما, اورانوس را در شرایطی دید که فقط در ۴ درصد مواقع اتفاق می افتد.

بیشتر آنچه در مورد اورانوس می‌دانیم، از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط فضاپیمای وویجر ۲ ناسا می‌آید. سی و هشت سال پیش، این کاوشگر در کنار غول یخی پرواز کرد و اولین نگاه نزدیک خود را از هفتمین سیاره از خورشید به بشریت ارائه کرد.

با این حال، عکس فوری ارائه شده توسط وویجر ۲ تصویری عجیب از اورانوس را به ما داد. این نشان داد که جهان دارای یک مگنتوسفر شدید – در معرض خطر ساده‌سازی، یک میدان مغناطیسی غول‌پیکر در اطراف سیاره است – که مملو از ذرات پر انرژی است که به اطراف می‌چرخند. و خوب، این فقط با دانش دانشمندان در مورد نحوه کار میدان های مغناطیسی سازگار نیست. مشکل کمبود پلاسما مشاهده شده در مغناطیس کره اورانوس بود که پیش نیاز مورد انتظار برای ذرات پرانرژی وویجر ۲ است.

از آن زمان به بعد، اورانوس به عنوان یک سیاره پرت در نظر گرفته شده است – سیاره ای با مگنتوسفر عجیب و غریب نامیده می شود. اما یک تحلیل جدید از داده‌های اولیه ۱۳۶۴ ممکن است در نهایت به اورانوس مهلت بدهد. دانشمندان می گویند این امکان وجود دارد که چیزی مغناطیس کره اورانوس را مدت ها پیش تغییر داده باشد – درست زمانی که وویجر ۲ از آنجا عبور می کرد.

تیم تحقیقاتی می‌گوید که این چیزی، افزایش فشار باد خورشیدی، یا افزایش شدید ذرات باردار (یا پلاسما) آزاد شده از لایه بیرونی خورشید، تاج بود. این فشار می‌توانست مغناطیس‌کره اورانوس را به شدت تغییر دهد و آن را تا حدود ۲۰ درصد از میزان معمولی آن فشرده کند. این فشار همچنین می‌تواند منجر به تخلیه موقت پلاسما درون مگنتوسفر شود.

ممکن است دوست داشته باشید

• حلقه غبار اسرارآمیز اطراف اورانوس در داده‌های وویجر ۲ دوباره کشف شد.
• سفر ۳۵ ساله کاوشگر وویجر ۱ به فضای بین ستاره ای تقریباً هرگز نبود.

بنابراین، به عبارت دیگر، درک ما از اورانوس در چند دهه گذشته ممکن است صرفاً به دلیل زمان‌بندی ناخوشایند پرواز وویجر ۲ به شدت دچار انحراف شده باشد.

جیمی جاسینسکی، نویسنده اصلی تحلیل جدید و فیزیکدان پلاسمای فضایی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) در بیانیه ای گفت: فضاپیما اورانوس را در شرایطی دید که تنها در ۴ درصد مواقع رخ می دهد. اگر وویجر ۲ فقط چند روز زودتر وارد می شد، یک مغناطیس کره کاملاً متفاوت را در اورانوس مشاهده می کرد.

مگنتوسفر چیست؟

مگنتوسفر یک ‘حباب’ در اطراف یک سیاره است که با محافظت از آن در برابر تشعشعات ذرات کیهانی و خورشیدی، نقش مهمی در شرایط سیاره ایفا می کند. چنین تشعشعات ذراتی در امتداد خطوط میدان مغناطیسی مگنتوسفر به دام می‌افتند که ذرات به دام افتاده را در کمربندهای تشعشعی متمرکز می‌کنند. به عنوان مثال، مگنتوسفر زمین از اتمسفر ما در برابر بادهای خورشیدی ناشی از خورشید محافظت می کند. بدون آن، اتمسفر ما رو به وخامت می گذارد، که زمین را غیرقابل سکونت می کند.

مغناطیس کره مشاهده شده اورانوس برای دانشمندان گیج‌کننده بود زیرا کمربندهای تشعشعی آن بسیار شدید به نظر می‌رسید. بر اساس این بیانیه، آن‌ها پس از کمربندهای تشعشعی شدید مشتری، «شدت دومی داشتند». با این حال، هیچ منبع قابل تشخیصی از ذرات پرانرژی وجود نداشت، بنابراین تا کنون آن کمربندهای تشعشعی شدید یک راز باقی مانده بود.

هنگامی که نظریه موج باد خورشیدی را فاکتور می گیریم، تصویر شروع به احساس می کند.

فشار باد خورشیدی احتمالاً پلاسما را از منظومه مغناطیس‌کره اورانوس خارج کرده و شرایطی موقتی ایجاد کرده است که در آن مگنتوسفر سیاره بسیار شدید شده است. باد ذرات باردار (به یاد بیاورید که از پلاسما ساخته شده است) را به کمربندهای تابشی اورانوس تزریق می کند که به طور بالقوه باعث شدت شگفت انگیز آنها می شود.

به عنوان یک یادداشت جانبی، تحلیل جدید همچنین نشان می‌دهد که پنج قمر اصلی اورانوس، که قبلاً تصور می‌شد خنثی هستند، در واقع ممکن است از نظر زمین‌شناسی فعال باشند.

لیندا اسپیلکر، دانشمند JPL، که زمانی که وویجر ۲ در سال ۱۳۶۴ در کنار اورانوس پرواز کرد، در این بیانیه گفت: ‘ما در جستجوی توضیحی برای رفتار غیرعادی آن بودیم.’ اسپیلکر ادامه داد: این کار جدید برخی از تضادهای ظاهری را توضیح می‌دهد و دیدگاه ما را نسبت به اورانوس یک بار دیگر تغییر خواهد داد.

ASA در سال ۱۳۵۵ وویجر ۲ را بر روی Titan IIIE-Centaur پرتاب کرد. این اولین کاوشگر از دو کاوشگر بود که برای بررسی سیارات بیرونی طراحی شده بود. وویجر ۱، اساساً دوقلو آن، چند هفته بعد به فضا پرتاب شد.

در حال حاضر، وویجر ۲ نزدیک به ۱۳ میلیارد مایل از زمین فاصله دارد و ناسا همچنان با آن در تماس است و داده های علمی ارزشمندی را در مورد منظومه شمسی ما و فراتر از آن دریافت می کند. چند هفته پیش، ناسا تصمیم سختی گرفت تا یکی از ابزارهای علمی وویجر ۲ را برای حفظ انرژی خاموش کند تا بتواند به ماموریت خود ادامه دهد.

وویجر ۱ محبوب نیز در چند ماه گذشته تیترهای زیادی را به خود اختصاص داده است. سال گذشته، وویجر ۱ دانشمندان و دوستداران فضایی در سراسر جهان را در لبه صندلی های خود قرار داد، زیرا ناسا ارتباط خود را با کاوشگر فضایی ارجمند قطع کرد، اما چند ماه بعد به دلیل کار بی باکانه اپراتورهای آن دوباره آن را به دست آورد.