Zdjęcie w tle: NASA

Po raz pierwszy w historii naukowcom udało się zaobserwować promieniowanie rentgenowskie pochodzące z Urana. Zostało to dokonane przy pomocy Chandra X-ray Observatory NASA i odkrycie ma szansę umożliwić naukowcom dowiedzenie się czegoś więcej o tym enigmatycznym lodowym olbrzymie.

Uran, siódma planeta od Słońca, posiada dwa zestawy pierścieni wokół swojego równika. Jej promień wynosi około czterech promieni Ziemi i w przeciwieństwie do niej, jak i do wszystkich pozostałych planet Układu Słonecznego, toczy się po orbicie. Jedynym statkiem kosmicznym, któremu udało się przelecieć koło Urana, był Voyager 2, dlatego obecnie przy badaniach planety naukowcy polegają na bliższych Ziemi teleskopach. Jednymi z głównych teleskopów dostarczających nam danych na temat tej składającej się praktycznie wyłącznie z wodoru i helu planety są Chandra X-ray Observatory NASA oraz Kosmiczny Teleskop Hubble’a.

W trakcie najnowszych badań naukowcy korzystali z danych zgromadzonych przez Chandrę podczas obserwacji Urana mających miejsce najpierw w 2002, a później w 2017 roku. W badaniach z 2002 roku zaobserwowali wyraźną detekcję promieniowania rentgenowskiego, natomiast w tych przeprowadzonych 15 lat później, możliwy błysk.

Poniższe zdjęcie przedstawia Urana wykonane przez Chandrę w 2002 roku (kolor różowy) nałożone na obraz uzyskany przez przy pomocy teleskopu Keck-I w oddzielnym badaniu z 2004 roku.

Dlaczego jednak Uran emituje promieniowanie rentgenowskie? Głównie dzięki Słońcu. Astronomowie zaobserwowali, że zarówno Jowisz jak i Saturn rozpraszają emitowane przez Słońce promieniowanie X w sposób podobny do tego, w jaki ziemska atmosfera rozprasza światło słoneczne. Mimo iż naukowcy przewidują, że większość zaobserwowanego promieniowania z Urana pochodzi z rozpraszania, są przesłanki, żeby sądzić, że istnieje co najmniej jedno inne ich źródło. Jeśli zostałoby to potwierdzone przez przyszłe obserwacje, byłoby to niezwykle intrygujące i stanowiłoby wielki krok w kierunku zrozumienia tajemnic planety.

Jedną z możliwości jest, że promieniowanie rentgenowskie jest wytwarzane przez pierścienie planety, tak jak to ma miejsce w przypadku innej planety naszego Układu Słonecznego, Saturna. W swoim najbliższym kosmicznym środowisku Uran jest otoczony przez naładowane cząstki, takie jak elektrony czy protony. Jeśli zderzałyby się one z jego pierścieniami, mogłoby to powodować ich „świecenie” w spektrum rentgenowskim.

Kolejną możliwością jest, że promieniowanie pochodzi z zórz polarnych na Uranie, zjawiska, które zostało wcześniej na nim zaobserwowane przy innych długościach fal.

Na Ziemi obserwujemy zorze polarne, kiedy wysoko naładowane cząsteczki zderzają się z naszą atmosferą. Podczas wyhamowywania przez atmosferę elektronów podążających wzdłuż linii pola magnetycznego, wytwarzane jest promieniowanie rentgenowskie. Również na Jowiszu występuje to zjawisko. Jest ono powodowane zarówno elektronami przemieszczającymi się wzdłuż linii pola magnetycznego, jak i pozytywnie naładowanymi atomami i cząsteczkami opadającymi na regiony polarne planety. Jednak w przypadku Urana, naukowcy nie są pewni, co powoduje jego zorze. Obserwacje Chandry mogą pomóc tę tajemnicę rozwiać.

Uran jest interesującym celem obserwacji w zakresie promieniowania rentgenowskiego ze względu na swoją nietypową rotację i pole magnetyczne. Podczas gdy osie obrotu innych planet Układu Słonecznego są praktycznie prostopadłe do płaszczyzny ich orbity, oś obrotu Urana jest niemal równoległa. Co więcej, jego pole magnetyczne jest odchylone o inną wartość i nie pokrywa się ze środkiem planety. To może być przyczyną wyjątkowego skomplikowania i złożoności jego zórz polarnych. Dodatkowo ustalenie źródła promieniowania rentgenowskiego rejestrowanego z Urana może pomóc astronomom lepiej zrozumieć sposób, w jaki sposób to promieniowanie jest emitowane w przypadku bardziej egzotycznych kosmicznych obiektów, takich jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe.

 

 

Autor

Zuzanna Kawalec