اعتراف بزرگ دانشمندان: برای حدود ۴۰ سال در مورد اورانوس اشتباه کردیم!

پرواز فضاپیمای «وویجر ۲» در سال ۱۹۸۶ که منجر به ثبت اطلاعاتی از سیاره اورانوس شد، منبع اصلی دانش ما از این سیاره یخی است. اما این پرواز همزمان با انفجار پلاسمای خورشیدی عجیب و غریبی بوده است. حالا تحقیقات نشان می‌‍دهد که درک ما از اورانوس برای نزدیک به چهار دهه اشتباه بوده است و یک رویداد عجیب آب و هوایی مسبب آن است.

بسیاری از آنچه ما در مورد اورانوس می‌دانیم از داده‌های جمع‌آوری شده توسط فضاپیمای وویجر ۲ ناسا گرفته شده است که در سال ۱۹۸۶ از کنار این غول یخی عبور کرد. مشاهدات این کاوشگر نشان داد که این سیاره دارای یک میدان مغناطیسی عجیب است که با چرخش سیاره هماهنگ نیست و به‌طور غیرعادی از الکترون‌های پرانرژی تشکیل شده است.

اما تجزیه و تحلیل جدید داده‌های وویجر ۲ دلیل این رفتار عجیب را نشان داد: انفجار پلاسمای خورشیدی که درست قبل از پرواز کاوشگر، میدان مغناطیسی سیاره را از حالت عادی خود خارج کرده است. به عبارت دیگر، درک ما از اورانوس ممکن است براساس یک عکس فوری غیرعادی در زمان نادرست باشد، نه طبیعت معمول سیاره. محققان یافته‌های خود را در مجله «Nature Astronomy» منتشر کرده‌اند.

«جیمی جاسینسکی» فیزیکدان پلاسما در «آزمایشگاه پیشرانش جت» ناسا در کالیفرنیا می‌گوید: «اگر وویجر ۲ چند روز زودتر از کنار اورانوس عبور می‌کرد، یک میدان مغناطیسی کاملا متفاوت از اورانوس را مشاهده می‌کرد. فضاپیما اورانوس را در شرایطی ثبت کرده است که فقط در ۴ درصد مواقع به این صورت است!»

میدان‌ مغناطیسی در اطراف سیارات به لطف حرکت مواد درون هسته مذاب آن‌ها شکل می‌گیرد و سیارات را در برابر جت‌های پلاسما معروف به باد خورشیدی - که از خورشید به بیرون پرتاب می‌شوند - حفظ می‌کنند. هنگامی که تابش ذرات خورشیدی به لایه‌ای از اتمسفر سیاره به نام «مگنتوسفر» برخورد می‌کند، توسط خطوط میدان مغناطیسی به دام می‌افتد و در امتداد آن در حفره‌هایی به نام «کمربند تابشی» روی هم انباشته می‌شوند.

کمربند تابشی اورانوس - در کنار میدان مغناطیسی زاویه‌دار آن - بود که دانشمندان را در اولین تحلیل‌های داده‌ها گمراه کرد. مگنتوسفر این سیاره مملو از کمربندهای تابش الکترونی بود که بعد از سیاره مشتری از نظر شدت در جایگاه دوم قرار می‌گرفت. اما مابقی نواحی از میدان خالی از پلاسما بود و هیچ منبع آشکاری که کمربند تابشی را مملو از ذرات باردار کند، شناسایی نشد.

کمبود پلاسما در نواحی دیگر نیز دانشمندان را به این نتیجه رساند که یون‌های آب توسط پنج قمر اصلی اورانوس که چهار قمر آن در یخ محصور شده‌اند، تولید نمی‌شوند. این امر باعث می‌شد تا دانشمندان در آن زمان فکر کنند که این قمرها احتمالا از نظر زمین‌شناسی غیرفعال هستند و بنابراین احتمالا فاقد اقیانوس‌های پنهان هستند.

با تجزیه و تحلیل جدید داده‌ها با حضور باد خورشیدی شدید، محققان دریافتند که درست قبل از پرواز وویجر ۲، باد خورشیدی پلاسمای معمولی را از مغناطیس اورانوس بیرون رانده و آن را به صورت موقت از شکل خود خارج کرده است.

«لیندا اسپیلکر» دانشمند تحقیقاتی ارشد در ناسا که در این مطالعه شرکت داشت، گفت: «پرواز وویجر ۲ مملو از شگفتی بود و ما در جستجوی توضیحی درباره رفتار غیرعادی آن بودیم. مگنتوسفری که این پرواز ثبت کرد، یک عکس فوری در زمان بود. حالا می‌دانیم چطور این تضاد را توضیح دهیم و نگاهی جدید به سیاره اورانوس داشته باشیم تا رفتار آن را به درستی درک کنیم.»