Eine neue Studie zeigt, dass zwei der Monde von Uranus möglicherweise aktive Ozeane haben, die Material in den Weltraum pumpen.
Erkennen, dass es möglicherweise noch mehr Ereignisse gibt Uranus Mehr als bisher angenommen, kam es von der Entdeckung seltsamer Merkmale in Strahlungsdaten, die von der NASA gesammelt wurden Reisender 2 Raumschiff, als es vor fast vier Jahrzehnten den Planeten passierte.
Die neuen Erkenntnisse, die sich auf die Monde Ariel und Miranda beziehen, stützen auch die Idee, dass die fünf größten Trabanten von Uranus sind Sie könnten unterirdische Ozeane habeneine Idee, die von den Vorbeiflugbeobachtungen der Voyager 2 vorgeschlagen wurde.
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Das Studienteam untersuchte Strahlungs- und Magnetdaten, die 1986 von der Raumsonde gesammelt wurden, lange bevor sie sich auf den Weg machte außerhalb des Sonnensystems.
Kürzlich gemeldete Beobachtungen von Voyager 2 – der einzigen Raumsonde, die derzeit Uranus besucht – zeigen, dass ein oder zwei der 27 bekannten Monde des Eisriesen dem Uranus-System Plasmapartikel hinzufügen. Die Entdeckung erfolgte in Form von „eingefangenen“ energetischen Partikeln, die von der Raumsonde entdeckt wurden, als sie den eisigen Riesen verließ.
Der Mechanismus, mit dem Miranda und/oder Ariel dies tun könnten, ist derzeit unbekannt, aber es gibt einen sehr wahrscheinlichen möglichen Grund: Einer oder beide der Eismonde haben möglicherweise einen flüssigen Ozean unter ihrer gefrorenen Oberfläche, der aktiv Materiefahnen in den Weltraum schleudert . .
Ähnliche Partikel emittierende Monde gibt es um die Eisriesen Neptun, Uranus und die Gasriesen Jupiter und Saturn im Sonnensystem. im Falle des Jupitermondes Europa und Saturn EnceladusErst eine Untersuchung der Teilchen- und Magnetfelddaten lieferte erste Hinweise darauf, dass es sich um Ozeanmonde handelte.
„Es ist nicht ungewöhnlich, dass energetische Partikelmessungen bahnbrechend für die Entdeckung der Ozeanwelt sind“, sagte der Hauptautor der Studie, Ian Cohen, Astronom am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland. eine Erlaubnis (Öffnet in einem neuen Tab).
„Wir haben diesen Fall vor ein paar Jahren vorgebracht, Messungen energetischer Teilchen und des elektromagnetischen Felds sind nicht nur wichtig, um die Weltraumumgebung zu verstehen, sondern auch um einen Beitrag zur umfassenderen Planetenwissenschaft zu leisten“, fügte Cohen hinzu. „Es stellt sich heraus, dass dies bei Daten der Fall sein kann, die älter sind als ich. Es zeigt nur, wie wichtig es ist, in ein System einzusteigen und es aus erster Hand zu erkunden.“
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Ein weiterer Blick auf Uranus und seine Monde
Die Ergebnisse werden nur den Wunsch von Planetenwissenschaftlern verstärken, Raumfahrzeuge zu Uranus und Neptun zu schicken, um mehr Daten zu sammeln, was zu dem 4,2-Milliarden-Dollar-Vorschlag geführt hat. Die Hauptmission von Uranus Die nächste große Planetenmission der NASA.
Diese Mission wird nicht vor den frühen 2030er Jahren startbereit sein, daher haben sich die Forscher in der Zwischenzeit mit alten Daten beschäftigt, die während des Voyager 2-Vorbeiflugs gesammelt wurden, um neue Entdeckungen zu machen.
Die Daten, die Cohen und das Team untersuchten, wurden von APL-build gesammelt niederenergetisch geladene Teilchen (LECP) Ein Instrument auf Voyager 2, das die Gruppe der eingeschlossenen Teilchen markierte.
„Interessant ist, dass diese Teilchen sehr nahe am magnetischen Äquator von Uranus eingesperrt waren“, sagte Cohen. Das sei seltsam, erklärte er, weil magnetische Wellen innerhalb des Systems normalerweise dazu führen, dass die Teilchen zerstreut werden, aber sie waren alle in der Nähe des Äquators des Planeten zwischen Ariel und Miranda zusammengepackt.
Das Team musste die Möglichkeit ausschließen, dass die von Voyager 2 entdeckten überfüllten Partikel dadurch verursacht wurden, dass das Raumschiff durch einen Plasmastrom aus dem Schweif der Magnetosphäre von Uranus flog. Sie stellten fest, dass das Merkmal in diesem Fall eine größere Streuung von Partikeln aufweisen würde, als von Voyager 2 erkannt wurde, was es ihnen ermöglichte, dies als Erklärung für das ungewöhnliche Datenmerkmal auszuschließen.
Cohen und das Team machten sich dann daran, einfache physikalische Modelle zu untersuchen, indem sie ihr Wissen über sie nutzten Monde des Ozeans Es wurde entwickelt und erworben, seit Voyager 2 vor 37 Jahren an Uranus vorbeiflog, um die von der Raumsonde gesammelten Daten nachzubilden. Dies zeigte ihnen, dass der Vorteil nur von einer starken, stabilen Partikelquelle mit einem spezifischen Mechanismus zu ihrer Aktivierung ausgehen konnte.
Sie schlossen andere mögliche Erklärungen aus und kamen zu der Theorie, dass die eingefangenen Teilchen von mindestens einem der Uranus-Monde stammen, wobei Ariel und/oder Miranda die Hauptverdächtigen sind. Das Team glaubt, dass die Partikel in einer Dampfwolke ähnlich der gesehenen ausgestoßen wurden Ausbruch aus Enceladus. Ein weiterer möglicher Ausstoßmechanismus ist das „Sputtern“, ein Prozess, bei dem hochenergetische Teilchen mit einer Oberfläche kollidieren und andere Teilchen in den Weltraum schleudern.
„Im Moment ist es 50-50, ob es das eine oder das andere ist“, sagte Cohen und bezog sich auf die verstreuten Hypothesen.
Welcher Ausstoßmechanismus auch immer im Uranus-System am Werk ist, der Mechanismus, der diesen Teilchen ihre Energie verleiht, ist ziemlich gleich.
Dieser Aktivierungsmechanismus ist wahrscheinlich ein kontinuierlicher Partikelstrom, der von den Monden in den Weltraum strömt und elektromagnetische Wellen erzeugt. Diese Wellen beschleunigen dann einen kleinen Bruchteil dieser Partikel auf eine Energie, die groß genug ist, damit sie vom LCEP-Instrument erfasst werden können. Dieser Prozess würde auch die Partikel eingefangen und somit fest eingeschlossen halten, so wie Voyager 2 es sah.
Weitere Daten müssen aus der Region um Uranus gesammelt werden, bevor Wissenschaftler endgültig feststellen können, dass die Partikel aus den unterirdischen Ozeanen von Ariel und/oder Miranda stammen.
„Die Daten stimmen mit der sehr aufregenden Möglichkeit eines aktiven Ozeanmonds da draußen überein“, schloss Cohen. „Wir können immer umfangreichere Modellierungen durchführen, aber bis wir neue Daten erhalten, wird das Ergebnis immer begrenzt sein.“
Mannschaftsergebnisse (Öffnet in einem neuen Tab) Sie wurden am 16. März auf der 54. Annual Lunar and Planetary Science Conference vorgestellt und zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Geophysical Research Letters angenommen.
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