چهل سال سوءتفاهم درباره اورانوس: پیشامد خورشیدی دادههای وویجر ۲ را قلیان کرد

چهل سال سوءتفاهم درباره اورانوس پیشامد خورشیدی دادههای وویجر ۲ را قلیان کرد, پرواز فضاپیمای وویجر ۲ در سال ۱۹۸۶ که المصدر اصلی اطلاعات ما از سیاره یخی اورانوس محسوب میشود، همزمان با یک انفجار پلاسمای خورشیدی استثنایی رخ داده است. تجزیه و تحلیلهای جدید نشان میدهد درک دانشمندان از این سیاره گازی برای نزدیک به چهار دهه ناشی از مشاهده شرایطی ناگهانی و نادر بوده، نه از حالت پایدار و طبیعی آن.

اکثر دادههای فعلی درباره اورانوس از مشاهدات وویجر ۲ ناسا در حین گذر از کناری این غول یخی حاصل شده است. کاوشگر میدان مغناطیسی عجیبی را ثبت کرد که نه با محور چرخش سیاره همجهت بود و نه الگوی معمول अन्य سیارات را دنبال میکرد؛ علاوه بر این، این میدان به شکلی شگفتانگیز با الکترونهای پرانرژی پر شده بود.

بررسی مجدد دادهها علت این ناهنجاری را فاش کرد درست پیش از رسیدن فضاپیما، یک سیلگسیل پلاسمای خورشیدی قوی، مغناطیسهای او را به حالت آشفته و موقت خارج از تعادل انده بود. در واقع، وویجر ۲ تصویری لحظهای از شرایطی ثبت کرده که تنها در ۴ درصد زمانها برقرار است. این نتایج در مجله نِیچر آسترونومی منتشر شدهاند.

جیمی جاسینسکی، فیزیکدان پلاسما در آزمایشگاه پیشرفته جتِ ناسا (JPL) توضیح میدهد اگر وویجر ۲ تنها چند روز زودتر یا دیرتر میرسید، یک میدان مغناطیسی کاملاً متفاوت وظمیقتر را مشاهده میکردیم. فضاپیما اورانوس را در لحظهای بسیار خاص و ناپایدار ثبت کرده است. میدانهای مغناطیسی سیارات ناشی از حرکت موایع مذاب در هستههای آنها شکل میگیرند و در برابر باد خورشیدی — جتهای مداوم ذرات باربرده از ستاره — دفاعی طبیعی ایجاد میکنند.

وقتی این ذرات به مگنتوسفر (احاطه مغناطیسی) سیاره برخورد میکنند، به خطوط میدان چسبیده و در نواحی به نام کمربندهای تابشی انباشته میشوند. کمربندهای تابشی پر از الکترون و زاویهی عجیب میدان مغناطیسی، نکاتی بودند که تحلیلهای اولیه را گمراه ساختند.

مگنتوسفر اورانوسه از کمربندهای شدید تابشی بود که از نظر انرژی تنها به سیاره مشتری المرتبه دوم را میداد، در حالی که بقیه نواحی از پلاسما خالی به نظر میرسید و منبعی برای تغذیه این کمربندها یافت نشد. کمبود پلاسما در بقیه نقاط نیز منجر به این استدلال شد که یونهای آب توسط پنج قمر اصلی اورانوس — که چهارمین آنها تحت پوشش یخ هستند — تولید نمیشوند.

این دیدگاه باعث شد قمرها به عنوان اجسامی زمینشناسانه غیرفعال و فاقد اقیانوسهای زیر سطحی تلقی گردند. اما بررسیهای جدید با در نظر گرفتن شدت باد خورشیدی نشان داد درست قبل از پرواز، ریزش خورشیدی پلاسمای بومی را از مگنتوسفر بیرون رانده و شکل آن را به طور موقت دگرگون کرده بود.

لیندا اسپیلکر، دانشمند ارشد پروژه وویجر در ناسا که در این مطالعه مشارکت داشته، میگوید دادههای وویجر ۲ پر از معما بود و ما سالها به دنبال توضیح برای این رفتار غیرعادی بودیم. مگنتوسفری که ثبت شده تنها یک عکس فوری از یک لحظه خاص بود. اکنون با درک این پیشامد، میتوانیم نگاهی صحیحتر و بهروز به پویایی مغناطیسی اورانوس داشته باشیم.