Ученые исследуют рентгеновское излучение с Урана

Астрономы впервые обнаружили рентгеновские лучи от Урана с помощью рентгеновской обсерватории НАСА Чандра. Этот результат может помочь ученым больше узнать об этой загадочной планете-гиганте изо льда в нашей Солнечной системе.

Уран

Уран — седьмая планета от Солнца, имеющая два набора колец вокруг экватора. Планета, диаметр которой в четыре раза больше Земли, вращается набок, 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 использовали наблюдения Чандры, сделанные на Уране в 2002 году, а затем еще раз в 2017 году. Ученые увидели четкое обнаружение рентгеновских лучей из первого наблюдения, только что проанализированного недавно, и возможную вспышку рентгеновских лучей в тех, которые были получены 15 лет спустя. На основном графике показано рентгеновское изображение Урана от Chandra от 2002 года (розовым цветом), наложенное на оптическое изображение, полученное телескопом Keck-I в ходе отдельного исследования в 2004 году.

Тайны рентгеновских лучей на Уране

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 намеки на то, что присутствует по крайней мере еще один источник рентгеновских лучей. Если дальнейшие наблюдения подтвердят данный факт, 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. Если эти энергичные частицы сталкиваются с кольцами, они могут заставить их светиться в рентгеновских лучах. Другая возможность заключается в том, что по крайней мере часть рентгеновских лучей исходит от полярных сияний на Уране, явления, которое ранее наблюдалось на этой планете на других длинах волн.

Полярные сияния

На Земле мы можем видеть красочные световые шоу в небе, 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.

Читайте обзоры:

-->