Jeden rozbłysk słoneczny wystarczył, by zmylić całą naukę na 40 lat

Eksploracja przestrzeni kosmicznej jest niezwykle trudna. O ile do Księżyca i na Marsa nauczyliśmy się wysyłać sondy, łaziki, a nawet drony, to większość Układu Słonecznego wciąż pozostaje dla nas w dużej mierze zagadką. Doskonałym przykładem mogą tutaj być dwie najodleglejsze od Słońca planety, czyli Uran i Neptun, które z bliska zostały zbadane tylko raz, przez jedną sondę i tylko w trakcie krótkiego przelotu. Teraz okazuje się, że czysty zbieg okoliczności sprawił, że wyniki zebrane przez sondę Voyager 2 podczas przelotu w pobliżu Urana nie oddają rzeczywistości.
Jeden rozbłysk słoneczny wystarczył, by zmylić całą naukę na 40 lat

Sonda Voyager 2, która wystartowała z Ziemi w 1977 roku, niemal dekadę później, w 1986 roku przeleciała w pobliżu Urana, wykonując jego pierwsze (i ostatnie jak dotąd) zdjęcia z bliska, ale także mierząc wszystkie parametry planety, takie jak np. jej pole magnetyczne. Wykonane przez sondę pomiary wykazały, że pole magnetyczne planety istotnie różni się od pola magnetycznego innych planet Układu Słonecznego. Zagadka ta stała się jeszcze bardziej intrygująca, gdy Voyager 2 dotarł do Neptuna i ustalił, że pole magnetyczne tej planety przypomina wszystkie inne, ale nie Urana.

Teraz naukowcy ze zdumieniem odkryli, że nietypowe pole magnetyczne Urana było nietypowe tylko przez chwilę, akurat wtedy gdy sonda Voyager 2 przelatywała w pobliżu planety. Jak to możliwe? Okazuje się bowiem, że metalowy wysłannik z Ziemi wykonywał pomiary i obserwacje planety tuż po tym, gdy w Urana (i jego magnetosferę) uderzył stosunkowo silny rozbłysk słoneczny. Strumień cząstek, który dotarł do planety, ścisnął skierowaną w stronę Słońca część magnetosfery planety. Przez ostatnie cztery dekady naukowcy uznawali, że ta nietypowa, ściśnięta magnetosfera wynika z jakichś nieznanych jeszcze procesów zachodzących we wnętrzu planety. Z uwagi na to, że od tego czasu żadna inna sonda nie zbliżyła się do Urana, nie mieliśmy okazji zobaczyć, jak wygląda ona w swoim naturalnym stanie.

Czytaj także: Uran najdziwniejszą planetą Układu Słonecznego? Jego nietypowa oś obrotu powstała w zupełnie inny sposób

Voyager 2 wykrył, że pasy radiacyjne Urana są znacznie bardziej energetyczne, niż się spodziewano. Pod tym względem ustępowały jedynie pasom radiacyjnym Jowisza. Problem w tym, że naukowcy nie byli w stanie odkryć źródła znajdujących się w nich naładowanych elektronów ani dużych ilości plazmy. Mogłoby się wydawać, że te dwie cechy wzajemnie się wykluczają.

Teoretycznie księżyce Urana powinny dostarczać do pasów jony, tak jak to robią chociażby Europa i Enceladus. Tutaj nic takiego nie zaobserwowano. W swojej najnowszej pracy naukowcy przekonują, że gdyby sonda dotarła do Urana zaledwie kilka dni wcześniej, zobaczyłaby zupełnie inną sytuację. Z uwagi na to jednak, że uprzedził ją rozbłysk słoneczny, magnetosfera Urana została ściśnięta przez silny strumień wiatru słonecznego. To właśnie ten wiatr mógł wypchnąć duże ilości plazmy z magnetosfery planety, tuż przed przelotem sondy Voyager 2. Taki stan jest oczywiście możliwy, ale jednocześnie bardzo przejściowy. Naukowcy szacują, że stan zaobserwowany przez instrumenty zainstalowane na pokładzie sondy występuje jedynie w 4 proc. przypadków.

Potwierdzenie powyższej teorii można znaleźć także w danych obserwacyjnych Saturna. Przez piętnaście lat wokół tej planety krążyła sonda Cassini, która wykonywała podobne pomiary. Na przestrzeni swojej misji sonda ta widziała ściskanie magnetosfery Saturna podobne do tego, co Voyager 2 zaobserwował na Uranie. Różnica jednak była taka, że sonda Cassini obserwowała następnie powrót magnetosfery do jej stanu podstawowego, czego nie mieliśmy już okazji zaobserwować w przypadku Urana.

Czytaj także: Uran nie jest nudną i spokojną planetą. Naukowcy w końcu mogą obserwować co się dzieje na jego biegunie

To nowe zrozumienie magnetosfery Urana może również zmienić naszą perspektywę dotyczącą jego księżyców. Niedawno zasugerowano, że najbardziej wewnętrzny księżyc, Miranda, może mieć podpowierzchniowy ocean. W przypadku Europy i Enceladusa woda z takiego oceanu okresowo wydostaje się na powierzchnię księżyca, gdzie teoretycznie można byłoby ją zbadać. Wyżej jednak wspomniałem brak plazmy dostarczanej przez księżyce Urana do magnetosfery. Jeśli ten brak jest rzeczywiście stanem przejściowym, może to oznaczać, że księżyce okresowo uwalniają cząsteczki, które osadzają się w magnetosferze Urana. W takiej sytuacji, badania magnetosfery planety mogą pozwolić na potwierdzenie istnienia oceanu we wnętrzu Mirandy lub innych księżyców planety.

Wniosek jest jeden: potrzebujemy kolejnej sondy, która poleci w stronę Urana i zbada go na spokojnie z orbity. Stworzenie takiej misji, a następnie transfer z Ziemi do Urana mogą potrwać długie lata, ale to tak naprawdę jedyna droga do zbadania tego fascynującego globu.