Um novo estudo descobriu que duas das luas de Urano podem ter oceanos ativos que estão bombeando material para o espaço.
As novas descobertas, relacionadas às luas Ariel e Miranda, também apóiam a ideia de que os cinco maiores satélites de Urano Eles poderiam ter oceanos subterrâneos uma ideia sugerida pelas observações de sobrevôo da Voyager 2.
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Uma imagem de Urano tirada pela sonda Voyager 2 da NASA durante seu sobrevoo pelo gigante de gelo em 14 de janeiro de 1986. (Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech)
A equipe de estudo examinou os dados magnéticos e de radiação coletados pela espaçonave em 1986, muito antes de ela chegar à Terra. fora do sistema solar .
Observações recentemente relatadas da Voyager 2 – a única espaçonave atualmente a visitar Urano – mostram que uma ou duas das 27 luas conhecidas do gigante de gelo estão adicionando partículas de plasma ao sistema de Urano. A descoberta veio na forma de partículas energéticas “aprisionadas” detectadas pela espaçonave ao deixar o gigante gelado.
O mecanismo pelo qual Miranda e/ou Ariel poderiam fazer isso é atualmente desconhecido, mas há uma razão muito provável: uma ou ambas as luas geladas podem ter um oceano líquido sob sua superfície congelada que está lançando ativamente plumas de material no espaço. . .
Existem luas emissoras de partículas semelhantes em torno dos gigantes de gelo do sistema solar Netuno, Urano e dos gigantes gasosos Júpiter e Saturno. no caso da lua de Júpiter Europa e Saturno Encélado Foi um exame dos dados de partículas e campo magnético que forneceu as primeiras indicações de que eram luas oceânicas.
“Não é incomum que as medições de partículas energéticas sejam inovadoras para a descoberta do mundo oceânico”, disse o principal autor do estudo, Ian Cohen, astrônomo do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland. uma permissão (Abre em uma nova aba) .
“Defendemos este caso há alguns anos, as medições de partículas energéticas e do campo eletromagnético são importantes não apenas para entender o ambiente espacial, mas também para contribuir para uma ciência planetária mais ampla”, acrescentou Cohen. “Acontece que esse pode ser o caso de dados mais antigos do que eu. Isso apenas mostra como é importante entrar em um sistema e explorá-lo em primeira mão.”
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Outra olhada em Urano e suas luas
Os resultados apenas reforçarão o desejo dos cientistas planetários de enviar espaçonaves a Urano e Netuno para coletar mais dados, o que levou à proposta de US$ 4,2 bilhões. A principal missão de Urano A próxima grande missão planetária da NASA.
Esta missão não estará pronta para lançamento até o início da década de 2030, então, enquanto isso, os pesquisadores estão investigando dados antigos coletados durante o sobrevôo da Voyager 2 para fazer novas descobertas.
Os dados que Cohen e a equipe examinaram foram coletados por APL-construído partículas carregadas de baixa energia (LECP) Um instrumento da Voyager 2, que marcou o grupo de partículas aprisionadas.
“O interessante é que essas partículas foram confinadas muito perto do equador magnético de Urano”, disse Cohen. Isso era estranho, explicou ele, porque as ondas magnéticas dentro do sistema normalmente causam a dispersão das partículas, mas elas estavam todas juntas perto do equador do planeta, entre Ariel e Miranda.
A equipe teve que eliminar a possibilidade de que as partículas aglomeradas detectadas pela Voyager 2 fossem causadas pela espaçonave voando através de um fluxo de plasma da cauda da magnetosfera de Urano. Eles determinaram que, neste caso, o recurso teria uma distribuição mais ampla de partículas do que foi detectado pela Voyager 2, permitindo-lhes descartar isso como uma explicação para o recurso de dados incomum.
Cohen e a equipe começaram a explorar modelos físicos simples usando o conhecimento sobre eles luas do oceano Ele foi desenvolvido e adquirido desde que a Voyager 2 voou por Urano há 37 anos para recriar os dados coletados pela espaçonave. Isso mostrou a eles que a vantagem só poderia vir de uma fonte de partículas forte e estável, com um mecanismo específico para ativá-la.
Eles descartaram outras explicações possíveis, chegando à teoria de que as partículas presas vêm de pelo menos uma das luas de Urano, com Ariel e/ou Miranda sendo os principais suspeitos. A equipe acredita que as partículas foram ejetadas em uma nuvem de vapor semelhante à observada Erupção de Encélado . Outro possível mecanismo de ejeção é o “sputtering”, um processo no qual partículas de alta energia colidem com uma superfície, lançando outras partículas no espaço.
“Agora é 50-50, seja um ou outro”, disse Cohen, referindo-se às hipóteses espalhadas.
Qualquer que seja o mecanismo de ejeção em funcionamento no sistema de Urano, o mecanismo que dá energia a essas partículas é praticamente o mesmo.
Esse mecanismo de ativação é provavelmente um fluxo contínuo de partículas saindo das luas para o espaço, gerando ondas eletromagnéticas. Essas ondas então aceleram uma pequena fração dessas partículas para uma energia grande o suficiente para serem detectadas pelo instrumento LCEP. Esse processo também manteria as partículas presas e, portanto, fortemente confinadas, assim como a Voyager 2 viu.
Mais dados devem ser coletados da região ao redor de Urano antes que os cientistas possam determinar definitivamente que as partículas vêm dos oceanos subterrâneos de Ariel e/ou Miranda.
“Os dados são consistentes com a possibilidade muito emocionante de uma lua oceânica ativa lá fora”, concluiu Cohen. “Sempre podemos fazer uma modelagem mais extensa, mas até obtermos novos dados, o resultado sempre será limitado.”
resultados da equipe (Abre em uma nova aba) Eles foram apresentados na 54ª Conferência Anual de Ciências Lunares e Planetárias em 16 de março e foram aceitos para publicação na revista Geophysical Research Letters.
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