Полярное сияние на Уране

1:53 12/12/2017
👁 73

Уран

NASA опубликовало редкие снимки — полярное сияние (аврору) на Уране. Каждый из этих двух снимков (один из которых сделан в 2012, а другой в 2014 году) на самом деле — комбинация трех изображений: снимок планеты, сделанный аппаратом «Вояджер-2» еще в далеком 1986 году, ультрафиолетовые снимки полярного сияния, сделанные космическим телескопом «Хаббл», и его же снимки колец Урана, снятые с более длинной экспозицией — чтобы показать планету во всей красе.

Уран стал предпоследней планетой в «большом путешествии» «Вояджера-2» — уникальной миссии, во время которой аппарат облетел все четыре планеты-гиганта. Как и изображения Нептуна, сделанные несколькими годами позже, снимки Урана стали первыми и единственными снимками планеты с близкого расстояния. И нужно сказать, что Уран оказался планетой, совсем не похожей внешне на своих гигантских собратьев. Дело даже не в том, что Уран, в отличие от всех других планет, вращается «на боку» — об этом было известно давно. В видимом свете Уран оказался практически лишенным каких-то деталей — облаков, пятен, полос… Только изучение в инфракрасном диапазоне при помощи телескопа «Хаббл» позволило увидеть детали его атмосферы.

Уран

Слева — cнимок Урана в видимом свете, сделанный аппаратом «Вояджер-2». Справа — спутники, кольца и детали атмосферы Урана, снимок телескопа «Хаббл», сделанный в трех длинах волн: синий компонент изображения соответствует 0,9 мкм, зеленый — 1,1 мкм, красный — 1,7 мкм. Фото с сайтов nasa.gov и hubblesite.org

Тем не менее «Вояджер-2» открыл у Урана мощное магнитное поле (на аппарате находился чувствительный магнитометр), хотя и довольно странное: его ось не проходит через геометрический центр планеты, а «промахивается» на треть радиуса и наклонена на целых 59 градусов от оси вращения.

Структура магнитного поля Урана

Структура магнитного поля Урана. «Путаница» с северным и южным полюсами связана с тем, что Уран вращается вокруг Солнца практически «лежа на боку», а магнитное поле наклонено на 59 градусов от оси вращения. В итоге северный магнитный полюс находится в южном полушарии планеты, а южный — в северном. Фото с сайта en.wikipedia.org

Cтало понятно, что у Урана тоже могут быть полярные сияния, — и сначала наземные телескопы, а затем и «Хаббл» начали «охоту» за аврорами Урана. Интересно, что полярные сияния на Сатурне и на Юпитере за последние 25 лет фиксировались регулярно — как с Земли и с «Хаббла», так и с летающих вокруг планет-гигантов зондов.

полярное сияние на Сатурне

Особенно яркое полярное сияние на Сатурне, снятое с близкого расстояния миссией «Кассини» 29 ноября 2010 года. Сияние уходит вниз от поверхности планеты (занимающей верхнюю часть изображения) на 1400 км. Штриховыми линиями обозначены параллели и меридианы, черточки в нижней части фотографии — звёзды.

В случае с Ураном, который пока не удостоился своей орбитальной миссии, первого успеха пришлось ждать долго. Только в 2011 году удалось удачно рассчитать время, за которое заряженные частицы плазмы (электроны и ядра атомов), испущенные солнечной вспышкой (а правильнее — корональным выбросом массы, CME), преодолеют почти три миллиарда километров до планеты-гиганта, и вовремя зафиксировать полярное сияние.

Рассчитать «подлетное время» только на первый взгляд кажется простой задачей. Даже до Земли высокоэнергетические частицы летят сутки-двое-трое, и точно предсказать время не получается: скорость выброса, конечно, известна — она обычно составляет сотые доли скорости света, то есть тысячи километров в секунду, — но на результат влияет еще и взаимодействие частиц с гравитационным и магнитным полем Солнца. Легко подсчитать, что при скорости выброса в 3000 км/с полярное сияние на Уране произойдет приблизительно через 11 дней, однако погрешность этих вычислений велика. А время работы на телескопе «Хаббл» расписано, так что невозможно смотреть несколько суток подряд только на Уран.

В 2012 и 2014 годах снова удалось вовремя зафиксировать аврору на Уране и даже заснять ее при помощи ультрафиолетового спектрографа STIS, установленного на «Хаббле». Непонятно только, почему эти снимки опубликованы сейчас, а не тремя годами ранее.

Источник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *