Планета, которая катится на боку: ударная волна Урана «дышит» каждый день
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Ось вращения Урана наклонена более чем на 90° к орбите — планета катится вокруг Солнца, лёжа на боку. Из-за этого её магнитосфера взаимодействует с солнечным ветром не так, как у всех остальных. Граница, где поток заряженных частиц тормозит о магнитное поле, — ударная волна — на Уране нестабильна. За один уранианский день она расширяется и сжимается, словно лёгкие при дыхании. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.
Планету отличает и рекордно смещённое магнитное поле: его ось отклонена от оси вращения примерно на 60°. Исследователи давно знали о странностях Урана, но точные масштабы «дыхания» ударной волны оставались неизвестны. Теперь группа под руководством С. Чао (X. Cao) рассчитала их, используя компьютерное моделирование и данные аппарата NASA Voyager 2. Результаты опубликованы в журнале AGU Advances.
Учёные применили трёхмерную мультижидкостную магнитогидродинамическую модель, созданную для изучения взаимодействия планетных магнитосфер с солнечным ветром. В расчёты вошли наблюдения, сделанные Voyager 2 при пролёте мимо Урана в 1986 году. Модель запустили для условий равноденствия — момента, когда Солнце стоит прямо над экватором планеты. Это происходит раз в 84 земных года, и именно тогда расширение и сжатие ударной волны максимальны.
Симуляции показали, как меняются размер и форма ударной волны в течение полного уранианского дня. Чтобы отделить роль вращения от внешних факторов, часть расчётов провели при неизменном, стабильном солнечном ветре. Ритм сохранился: «дыхание» обеспечивает в первую очередь суточная перестройка геометрии магнитного поля из-за вращения, а не колебания солнечного ветра. На Земле, напротив, главный источник изменений ударной волны — именно солнечный ветер, а суточные вариации минимальны.
Открытие поможет при подготовке будущих миссий к Урану и лучше понять ударные волны у ледяных гигантов-экзопланет, которые астрономы находят по всей галактике. Пока ни один космический аппарат не возвращался к планете после пролёта Voyager 2.
