Астрономы впервые обнаружили рентгеновские лучи от Урана с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА. Этот результат может помочь ученым больше узнать об этой загадочной планете-гиганте изо льда в нашей Солнечной системе.
Уран - седьмая планета от Солнца, имеющая два набора колец вокруг экватора. Планета, диаметр которой в четыре раза больше Земли, вращается на боку, что отличает ее от всех других планет Солнечной системы. Поскольку «Вояджер-2» был единственным космическим кораблем, который когда-либо пролетал мимо Урана, астрономы в настоящее время полагаются на телескопы, расположенные гораздо ближе к Земле, такие как «Чандра» и космический телескоп Хаббла, чтобы узнать об этой далекой и холодной планете, которая почти полностью состоит из водорода и гелия.
В новом исследовании исследователи использовали наблюдения Чандры, сделанные на Уране в 2002 году, а затем еще раз в 2017 году. Они увидели четкое детектирование рентгеновских лучей из первого наблюдения, только что проанализированного недавно, и возможную вспышку рентгеновских лучей в тех, которые были получены пятнадцатью годами позже.
На основном фото показано рентгеновское изображение Урана от телескопа «Чандра» от 2002 года (розовым цветом), наложенное на оптическое изображение, полученное телескопом «Кек I» в ходе отдельного исследования в 2004 году. На последнем изображении планета примерно в той же ориентации, что и во время наблюдений с помощью телескопа «Чандра» в 2002 году.
Что могло заставить Уран испускать рентгеновские лучи? Ответ: в основном Солнце.
Астрономы заметили, что и Юпитер, и Сатурн рассеивают рентгеновский свет, излучаемый Солнцем, подобно тому, как атмосфера Земли рассеивает свет Солнца. Хотя авторы нового исследования Урана изначально ожидали, что большая часть обнаруженных рентгеновских лучей также будет вызвана рассеянием, есть заманчивые намеки на то, что присутствует по крайней мере еще один источник рентгеновских лучей. Если дальнейшие наблюдения подтвердят это, это может иметь интригующие последствия для понимания Урана.
Одна из возможностей заключается в том, что кольца Урана сами производят рентгеновские лучи, как в случае с кольцами Сатурна. Уран окружен заряженными частицами, такими как электроны и протоны, в ближайшем космическом пространстве. Если эти энергичные частицы столкнутся с кольцами, они могут заставить кольца светиться в рентгеновских лучах. Другая возможность заключается в том, что по крайней мере часть рентгеновских лучей исходит от полярных сияний на Уране, необыкновенное явление, которое ранее наблюдалось на этой планете на других длинах волн.
На Земле мы можем видеть в небе красочные световые шоу, называемые полярными сияниями, которые происходят, когда частицы высокой энергии взаимодействуют с атмосферой. Рентгеновские лучи излучаются в полярных сияниях Земли, создаваемых энергичными электронами после того, как они проходят по линиям магнитного поля планеты к ее полюсам и замедляются атмосферой. У Юпитера тоже есть полярные сияния. Рентгеновские лучи от полярных сияний на Юпитере поступают из двух источников: электронов, движущихся вниз по силовым линиям магнитного поля, как на Земле, и положительно заряженных атомов и молекул, падающих в полярные области Юпитера. Однако «ученые менее уверены в том, что вызывает полярные сияния на Уране. Наблюдения Чандры могут помочь разгадать эту загадку».
Уран - особенно интересная цель для рентгеновских наблюдений из-за необычной ориентации его оси вращения и магнитного поля. В то время как оси вращения и магнитного поля других планет Солнечной системы почти перпендикулярны плоскости их орбиты, ось вращения Урана почти параллельна его пути вокруг Солнца. Кроме того, хотя Уран наклонен на бок, его магнитное поле наклонено на другую величину и смещено от центра планеты. Это может сделать его полярные сияния необычно сложными и изменчивыми. Определение источников рентгеновского излучения с Урана может помочь астрономам лучше понять, как более экзотические объекты в космосе, такие как растущие черные дыры и нейтронные звезды, испускают рентгеновские лучи.
Результаты были опубликованы в журнале геофизических исследований Journal of Geophysical Research.
Источник: Phys.org
