توصلت دراسة جديدة إلى أن اثنين من أقمار أورانوس قد يكون لهما محيطان نشطان يضخان المواد في الفضاء.
إدراك أنه قد يكون هناك المزيد من الأحداث في أورانوس أكثر مما كان يعتقد سابقًا ، جاء من خلال اكتشاف ميزات غريبة في بيانات الإشعاع التي جمعتها وكالة ناسا فوييجر 2 مركبة فضائية أثناء مرورها بالكوكب منذ ما يقرب من أربعة عقود.
النتائج الجديدة ، المتعلقة بقمري أرييل وميراندا ، تدعم أيضًا فكرة أن أكبر خمسة أقمار صناعية لأورانوس يمكن أن يكون لها محيطات تحت السطحية، وهي فكرة اقترحتها ملاحظات فوييجر 2 فلاي باي.
متعلق ب: صور لأورانوس ، الكوكب العملاق المائل
فحص فريق الدراسة الإشعاع والبيانات المغناطيسية التي جمعتها المركبة الفضائية في عام 1986 ، قبل أن تشق طريقها بوقت طويل خارج النظام الشمسي.
أظهرت الملاحظات التي تم الإبلاغ عنها مؤخرًا لـ Voyager 2 – وهي المركبة الفضائية الوحيدة التي زارت أورانوس حاليًا – أن واحدًا أو اثنين من الأقمار السبعة والعشرين المعروفة لعملاق الجليد يضيفان جزيئات البلازما إلى نظام أورانوس. جاء هذا الاكتشاف على شكل جسيمات نشطة “محاصرة” رصدتها المركبة الفضائية أثناء مغادرتها للعملاق الجليدي.
الآلية التي يمكن أن يقوم بها ميراندا و / أو أرييل بهذا الأمر غير معروفة حاليًا ، ولكن هناك سبب محتمل محتمل للغاية: قد يمتلك أحد القمرين الجليديين أو كليهما محيطًا سائلًا تحت سطحه المتجمد والذي ينفخ بنشاط أعمدة من المواد في الفضاء. .
توجد أقمار مماثلة لإطلاق الجسيمات حول نبتون العملاق الجليدي للنظام الشمسي زميل أورانوس والعملاق الغازي جوبيتر وزحل. في حالة قمر المشتري يوروبا وزحل إنسيلادوس، كان فحص بيانات الجسيمات والمجال المغناطيسي هو الذي قدم الإشارات الأولى إلى أن هذه أقمار المحيطات.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة إيان كوهين ، عالم الفضاء في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية (APL) في لوريل بولاية ماريلاند: “ليس من غير المألوف أن تكون قياسات الجسيمات النشطة رائدة لاكتشاف عالم المحيطات”. تصريح (يفتح في علامة تبويب جديدة).
وأضاف كوهين: “لقد أثبتنا هذه الحالة منذ بضع سنوات ، فإن قياسات الجسيمات النشطة والمجال الكهرومغناطيسي مهمة ليس فقط لفهم بيئة الفضاء ولكن أيضًا للمساهمة في تحقيق علوم الكواكب الأكبر”. “اتضح أن هذا يمكن أن يكون هو الحال بالنسبة للبيانات الأقدم مما أنا عليه الآن. إنه يظهر فقط مدى أهمية الذهاب إلى نظام واستكشافه بشكل مباشر.”
متعلق ب: لماذا يريد العلماء من ناسا إرسال مهمة رائدة إلى أورانوس
نظرة أخرى إلى أورانوس وأقماره
ستعزز النتائج فقط رغبة علماء الكواكب في إرسال مركبات فضائية إلى أورانوس ونبتون لجمع المزيد من البيانات ، مما أدى إلى اقتراح مبلغ 4.2 مليار دولار. المهمة الرئيسية لأورانوس كمهمة كوكبية كبرى تالية لناسا.
لن تكون هذه المهمة جاهزة للإطلاق حتى أوائل عام 2030 ، لذلك في هذه الأثناء ، كان الباحثون يتعمقون في البيانات القديمة التي تم جمعها خلال رحلة الطيران Voyager 2 للتوصل إلى اكتشافات جديدة.
تم جمع البيانات التي فحصها كوهين والفريق بواسطة APL-built جسيمات مشحونة منخفضة الطاقة (LECP) أداة على فوييجر 2 ، والتي ميزت مجموعة الجسيمات المحاصرة.
وقال كوهين “المثير للاهتمام هو أن هذه الجسيمات كانت محصورة للغاية بالقرب من خط الاستواء المغناطيسي لأورانوس”. وأوضح أن هذا أمر غريب لأن الموجات المغناطيسية داخل النظام تؤدي عادةً إلى انتشار الجسيمات ، لكنها كانت مكتظة معًا بالقرب من خط استواء الكوكب ، بين أرييل وميراندا.
كان على الفريق القضاء على احتمال أن تكون الجسيمات المزدحمة التي اكتشفها فوييجر 2 ناتجة عن تحليق المركبة الفضائية عبر تيار بلازما من ذيل الغلاف المغناطيسي لأورانوس. لقد قرروا أنه ، في هذه الحالة ، سيكون للميزة انتشار للجسيمات على نطاق أوسع مما تم رصده بواسطة فوييجر 2 ، مما يسمح لهم باستبعاد ذلك كتفسير لميزة البيانات غير العادية.
ثم بدأ كوهين والفريق في استكشاف نماذج فيزيائية بسيطة باستخدام المعرفة عنها أقمار المحيط تم تطويرها واكتسابها منذ أن قامت Voyager 2 بطيران Uranus قبل 37 عامًا لإعادة إنشاء البيانات التي جمعتها المركبة الفضائية. وقد أوضح ذلك لهم أن الميزة لا يمكن أن تأتي إلا من مصدر قوي وثابت للجسيمات ، مع آلية محددة لتنشيطها.
استبعدوا التفسيرات المحتملة الأخرى ، ووصلوا إلى النظرية القائلة بأن الجسيمات المحاصرة تأتي من واحد على الأقل من أقمار أورانوس ، مع كون آرييل و / أو ميراندا المشتبه بهم الرئيسيين. يعتقد الفريق أن الجسيمات قُذفت على شكل عمود بخار مشابه لتلك التي شوهدت يندلع من إنسيلادوس. آلية طرد محتملة أخرى هي “الاخرق” ، وهي عملية تصطدم فيها الجسيمات عالية الطاقة بسطح ، مما يؤدي إلى طرد الجسيمات الأخرى في الفضاء.
قال كوهين ، مشيرًا إلى الفرضيات المتناثرة: “في الوقت الحالي ، تتراوح النسبة بين 50 و 50 عامًا ، سواء كانت واحدة أو أخرى”.
بغض النظر عن آلية الطرد التي تعمل في نظام أورانوس ، فإن الآلية التي تعطي هذه الجسيمات طاقتها هي نفسها إلى حد كبير.
من المحتمل أن تكون آلية التنشيط هذه عبارة عن تيار مستمر من الجسيمات تتدفق من الأقمار إلى الفضاء ، مما يولد موجات كهرومغناطيسية. تعمل هذه الموجات بعد ذلك على تسريع جزء صغير من هذه الجسيمات إلى طاقة كبيرة بما يكفي لاكتشافها بواسطة أداة LCEP. ستحافظ هذه العملية أيضًا على الجسيمات محاصرة وبالتالي محصورة بإحكام ، تمامًا كما رأت فوييجر 2.
يجب جمع المزيد من البيانات من المنطقة المحيطة بأورانوس قبل أن يتمكن العلماء بشكل قاطع من تحديد أن الجسيمات تأتي من المحيطات الجوفية في أرييل و / أو ميراندا.
وخلص كوهين إلى أن “البيانات تتوافق مع الإمكانات المثيرة للغاية لوجود قمر محيط نشط هناك”. “يمكننا دائمًا القيام بنمذجة أكثر شمولاً ، ولكن حتى نحصل على بيانات جديدة ، ستكون النتيجة محدودة دائمًا.”
نتائج الفريق (يفتح في علامة تبويب جديدة) تم تقديمها في المؤتمر السنوي الرابع والخمسين لعلوم القمر والكواكب في 16 مارس وتم قبولها للنشر في مجلة Geophysical Research Letters.
تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) و على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
