Всяка планета в Слънчевата система е особена, но Уран е наистина уникален.

Не само че е наклонен настрани, така че ротационната му ос на практика е паралелна с равнината, в която се върти около Слънцето, но и мирише кошмарно, тече отвсякъде, магнитното му поле е пълна каша и пръстените му нямат нищо общо с останалите планетарни пръстени в Слънчевата система.

Това обаче далеч не е всичко. Преди около 20 години астрономи насочиха своите инструменти към Сатурн, Уран и Нептун, за да уловят рентгеновите емисии, идващи от тях. От Уран не бяха засечени абсолютно никакви.

Сега обаче учените засякоха рентгенови лъчи, идващи тъкмо от една от най-странните планети в Слънчевата система. Те все още не знаят какво точно ги образува или какво означават.

Наблюденията и откритията, свързани с Уран (и Нептун, ако трябва да бъдем честни), представляват истинско предизвикателство за астрономите. Тези две планети се намират на изключително голямо разстояние от нас и сондите, които някога са се доближавали до тях, се броят на пръсти.

Като цяло разчитаме на телескопите, близо до дома, за да надзърнем в техния „квартал“ – телескопи, които са оптимизирани по такъв начин, че да наблюдават обекти, намиращи се на много по-големи разстояния от Уран и Нептун. Ето защо често детайлите са леко замъглени по краищата.

Новото откритие е базирано на наблюдения, направени с рентгеновата обсерватория „Чандра“ – космически телескоп, намиращ се в орбитата около Земята. Първите наблюдения са направени през 2002-ра, след което през 2017-та са извършени още две. Когато екип от астрофизици, ръководен от Уилям Дън от Лондонския университетски колеж във Великобритания, най-накрая анализира данните от 2002-ра, се натъква на ясни доказателства за рентгеново лъчение от Уран.

Наблюденията на Уран от 2017-та. Източник: NASA/CXO/University College London/W. Dunn et al; W.M. Keck Observatory

Фактът, че Уран излъчва рентгенови лъчи, не е особено изненадващ. Астрономите са засичали рентгеново лъчение от множество обекти в Слънчевата система, включително от комети, Венера, Земята, Марс, Сатурн, Плутон и Юпитер (включително и от неговите спътници). Не е странно и това, че се натъкваме на него чак сега, особено като имаме предвид трудностите, пред които сме изправени при изучаването на тази далечна планета.

Странното в случая е, че не знаем как точно Уран излъчва това рентгеново лъчение.

Съществуват няколко потенциални възможности. По-голямата част от рентгеновото лъчение в Слънчевата система идва от Слънцето – то се разпръсква, когато достигне облаците на Юпитер и Сатурн. Вероятно нещо подобно се случва и на Уран, въпреки че изчисленията на екипа показва наличието на повече фотони, от колкото би следвало да има при подобен процес.

Бихме могли да обясним този потенциален излишък, ако изходим от някои от останалите обекти в Слънчевата система. Да вземем за пример пръстените на Сатурн – известно е, че те флуоресцират в рентгеново лъчение, генерирано от енергизираните частици, които си взаимодействат с кислородните атоми в пръстените.

Въпреки че пръстените на Уран не са чак толкова видими, колкото тези на Сатурн, проучванията на радиационния поят показват, че интензитетът на енергизираните електрони около Уран е по-висок. Ако те си взаимодействат с атомите в пръстените, вероятно биха могли да образуват сходна рентгенова флуоресценция.

Сиянията са друг процес, произвеждащ рентгенови лъчения в Слънчевата система. Те настъпват, когато енергизираните частици си взаимодействат с планетарната атмосфера. На Земята виждаме крайния резултат под формата на невероятно красив танц от зелена светлина на небосвода. Те обаче се образуват и на други планети като Юпитер, Марс и Сатурн. Дори кометите могат да имат сияния.

В повечето случаи магнитното поле играе роля в генерирането на сиянията – частиците се ускоряват по линиите му и накрая се установяват в атмосферата.

Не е изключено подобни процеси да се случват и на Уран – и по-специално, в горната атмосфера на планетата. Ако това е така, то тези сияния вероятно ще са много по-сложни от което и да е друго, което сме наблюдавали в Слънчевата система (поради специфичната ос на планетата).

Изследването е публикувано в JGR Space Physics.