เมื่อยานอวกาศ Voyager 2 ของ NASA บินผ่านดาวยูเรนัสในปี 1986 ยานอวกาศดังกล่าวให้บริการแก่นักวิทยาศาสตร์หรือไม่? การได้มองเห็นดาวเคราะห์ยักษ์น้ำแข็งดวงนี้อย่างใกล้ชิดเป็นครั้งแรก นอกเหนือจากการค้นพบดวงจันทร์และวงแหวนใหม่ๆ แล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังต้องเผชิญหน้ากับความลึกลับใหม่ๆ ที่น่าสับสนอีกด้วย อนุภาคที่มีพลังงานอยู่รอบๆ ดาวยูเรนัสท้าทายความเข้าใจของพวกเขาเกี่ยวกับวิธีการที่สนามแม่เหล็กทำงานเพื่อดักจับรังสีของอนุภาค จากการศึกษาใหม่ แหล่งที่มาของความลึกลับนั้นเป็นความบังเอิญของจักรวาล ปรากฎว่าในช่วงไม่กี่วันก่อนการบินผ่านยานโวเอเจอร์ 2 ดาวยูเรนัสได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศในอวกาศที่ผิดปกติซึ่งบีบแม่เหล็กของดาวเคราะห์ สนามแม่เหล็กบีบอัดสนามแม่เหล็กของมันอย่างมาก
แผงแรกของแนวคิดของศิลปินนี้แสดงให้เห็นว่าดาวยูเรนัสเป็นอย่างไร สนามแม่เหล็กมีพฤติกรรมก่อนการบินผ่านยานโวเอเจอร์ 2 ของนาซ่า; แผงที่สองแสดงสภาพอากาศสุริยะแบบผิดปกติที่เกิดขึ้นระหว่างการบินผ่านในปี 1986 ทำให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นบรรยากาศสนามแม่เหล็กที่บิดเบี้ยว เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL-Caltech
สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ - ภูมิภาครอบ ๆ ดาวเคราะห์ที่ถูกครอบงำด้วยสนามแม่เหล็ก - ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ดาวเคราะห์ และการทำความเข้าใจคุณสมบัติของพวกมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนภารกิจ
การบินผ่านดาวยูเรนัสของยานโวเอเจอร์ 2 เผยให้เห็นสนามแม่เหล็กที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งไม่สมมาตรอย่างมาก ดูเหมือนว่าจะขาดพลาสมา ซึ่งเป็นองค์ประกอบทั่วไปของดาวเคราะห์ดวงอื่น แมกนีโตสเฟียร์ — และมีแถบอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงหนาแน่นผิดปกติ
ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาคุณลักษณะจากการวัดเดี่ยวนี้จึงถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจดาวยูเรนัส สนามแม่เหล็ก แต่ความผิดปกติเหล่านี้อธิบายได้ยากหากไม่มีฟิสิกส์ที่ซับซ้อน
?หากยานโวเอเจอร์ 2 มาถึงก่อนหน้านี้ไม่กี่วัน มันคงจะสังเกตเห็นสนามแม่เหล็กที่ดาวยูเรนัสแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ดร. Jamie Jasinski นักวิจัยจาก Jet Propulsion Laboratory ของ NASA กล่าว
?ยานอวกาศมองเห็นดาวยูเรนัสในสภาวะที่เกิดขึ้นเพียงประมาณ 4% เท่านั้น?
ดร. ยาซินสกี้และเพื่อนร่วมงานวิเคราะห์ข้อมูลยานโวเอเจอร์ 2 อีกครั้งก่อนการบินผ่าน และพบว่ายานลำดังกล่าวพบกับดาวยูเรนัสหลังจากเหตุการณ์ลมสุริยะที่รุนแรง ในระหว่างนั้นอนุภาคที่มีประจุถูกปล่อยออกมาจากชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์
สิ่งนี้บีบอัดสนามแมกนีโตสเฟียร์ของยูเรเนียน ปล่อยให้มันอยู่ในสภาพที่เกิดขึ้นเพียง 4% ของเวลาเท่านั้น
สถานะนี้จะเห็นสนามแมกนีโตสเฟียร์ว่างเปล่าจากพลาสมาพร้อมกับแถบรังสีอิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นอย่างมาก
ผู้เขียนแนะนำว่าเนื่องจากการแปรผันของลมสุริยะที่ดาวยูเรนัส อาจมีรอบสนามแม่เหล็กสองรอบในช่วงอุณหภูมิต่ำสุดของดวงอาทิตย์
นอกจากนี้ อาจมีโอกาสน้อยมากที่ไททาเนียและโอเบรอนซึ่งเป็นดวงจันทร์ยูเรเนียนที่สำคัญที่สุดชั้นนอกสุดจะโคจรรอบนอกแมกนีโตสเฟียร์ ซึ่งอาจเปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจจับมหาสมุทรใต้ผิวดินโดยปราศจากการรบกวนจากแมกนีโตสเฟียร์
?การบินผ่านในปี 1986 เต็มไปด้วยเรื่องน่าประหลาดใจ และเรากำลังค้นหาคำอธิบายเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ผิดปกติของมัน ดร.ลินดา สปิลเกอร์ จากห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของ NASA กล่าว
?สนามแมกนีโตสเฟียร์ โวเอเจอร์ 2 ที่วัดได้เป็นเพียงภาพถ่ายที่ทันเวลาเท่านั้น?
?งานใหม่นี้อธิบายความขัดแย้งที่ชัดเจน และจะเปลี่ยนมุมมองของเราเกี่ยวกับดาวยูเรนัสอีกครั้ง
ที่ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวันนี้ในวารสารดาราศาสตร์ธรรมชาติ-
-
เจเอ็ม ยาซินสกี้และคณะ- สถานะผิดปกติของสนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสระหว่างการบินผ่านยานโวเอเจอร์ 2แนท แอสทรอนเผยแพร่ออนไลน์เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน 2024; ดอย: 10.1038/s41550-024-02389-3
