Επιστήμονες έλυσαν μυστήριο δεκαετιών για τον πλανήτη Ουρανό και την ισχυρή ζώνη ακτινοβολίας

Επιστήμονες εκτιμούν ότι ίσως έλυσαν ένα μακροχρόνιο μυστήριο γύρω από την εξαιρετικά ισχυρή ζώνη ακτινοβολίας του πλανήτη Ουρανού.

Νέα ανάλυση δεδομένων από το διαστημικό σκάφος Voyager 2 υποδηλώνει ότι ένα προσωρινό φαινόμενο διαστημικού καιρού ενδέχεται να είχε ενισχύσει τη ζώνη ακτινοβολίας ηλεκτρονίων του πλανήτη τη στιγμή που το σκάφος περνούσε από κοντά. Τα ευρήματα ενδέχεται να εξηγούν γιατί η ζώνη ακτινοβολίας εμφανίστηκε πολύ ισχυρότερη από ό,τι είχαν προβλέψει οι επιστήμονες.

Οι ζώνες ακτινοβολίας σχηματίζονται από την αλληλεπίδραση του ηλιακού ανέμου με το μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη. Ο Ήλιος εκπέμπει διαρκώς πρωτόνια και ηλεκτρόνια από την εξωτερική του ατμόσφαιρα, το στέμμα. Σε πλανήτες με παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο, όπως η Γη και ο Ουρανός, μέρος αυτών των ενεργητικών φορτισμένων σωματιδίων παγιδεύεται στη μαγνητόσφαιρα.

Τον Ιανουάριο του 1986, το Voyager 2 πέταξε κοντά από τον Ουρανό και μέτρησε την ένταση των ζωνών ακτινοβολίας του. Ενώ η ιοντική ζώνη ακτινοβολίας ήταν ελαφρώς ασθενέστερη από το αναμενόμενο, η ζώνη ηλεκτρονίων ήταν πολύ ισχυρότερη από τις προβλέψεις, αγγίζοντας σχεδόν το μέγιστο επίπεδο έντασης που θα μπορούσε να αντέξει ο πλανήτης. Έκτοτε, οι επιστήμονες προσπαθούσαν να κατανοήσουν πώς και γιατί συνέβη αυτό.

«Η επιστήμη έχει προχωρήσει πολύ από την εποχή της διέλευσης του Voyager 2», δήλωσε ο Ρόμπερτ Άλεν, φυσικός διαστήματος στο Southwest Research Institute (SwRI) και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης. «Αποφασίσαμε να ακολουθήσουμε μια συγκριτική προσέγγιση, εξετάζοντας τα δεδομένα του Voyager 2 και συγκρίνοντάς τα με παρατηρήσεις από τη Γη που πραγματοποιήθηκαν τις τελευταίες δεκαετίες».

Στη μελέτη, που δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο του 2025 στο επιστημονικό περιοδικό Geophysical Research Letters, οι ερευνητές επανεξέτασαν τα δεδομένα του Voyager 2 από το πέρασμά του κοντά στον Ουρανό. Διαπίστωσαν αρκετές ομοιότητες ανάμεσα στις μετρήσεις εκείνες και στα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τη γήινη τροχιά κατά τη διάρκεια ενός έντονου φαινομένου διαστημικού καιρού το 2019.

Σύμφωνα με τα ευρήματα, η ασυνήθιστα ισχυρή ζώνη ακτινοβολίας του Ουρανού ενδέχεται να προκλήθηκε από μια «περιοχή αλληλεπίδρασης συν-περιστροφής» (co-rotating interaction region). Το φαινόμενο αυτό παρατηρείται όταν ταχύτεροι ηλιακοί άνεμοι προσπερνούν πιο αργές ροές ηλιακού ανέμου. Η διαδικασία αυτή μπορεί να επιταχύνει ηλεκτρόνια και να προσθέσει ενέργεια στη ζώνη ακτινοβολίας.

«Το 2019, η Γη βίωσε ένα τέτοιο γεγονός, το οποίο προκάλεσε τεράστια επιτάχυνση ηλεκτρονίων στη ζώνη ακτινοβολίας», ανέφερε η Σάρα Βάινς, επίσης φυσικός διαστήματος στο SwRI και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Αν ένας παρόμοιος μηχανισμός αλληλεπίδρασε με το σύστημα του Ουρανού, αυτό θα εξηγούσε γιατί το Voyager 2 κατέγραψε τόση απρόσμενη επιπλέον ενέργεια».

Εφόσον ισχύει αυτή η ερμηνεία, ανακύπτουν νέα ερωτήματα σχετικά με τη φυσική της μαγνητόσφαιρας του Ουρανού και την αλληλεπίδρασή της με τον ηλιακό άνεμο. Μεταξύ αυτών είναι και η σταθερότητα της ζώνης ακτινοβολίας κατά τις ακραίες εποχές που προκαλεί η έντονη κλίση του άξονα περιστροφής του πλανήτη.

Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι μια μελλοντική αποστολή με σκάφος σε τροχιά γύρω από τον Ουρανό, που θα συλλέγει δεδομένα από διαφορετικά σημεία της μαγνητόσφαιρας, θα μπορούσε να δώσει απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα. «Αυτός είναι ένας ακόμη λόγος για να σταλεί μια αποστολή με στόχο τον Ουρανό», δήλωσε ο Άλεν, προσθέτοντας ότι τα ευρήματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις και για παρόμοια συστήματα, όπως εκείνο του Ποσειδώνας.