Misteri sabuk radiasi Uranus terpecahkan

Sabuk radiasi ion Uranus tidak seterang pengamatan pertama Voyager 2. Bagaimana sistem raksasa es ini mampu menahan begitu banyak radiasi?

Dua “raksasa es” Tata Surya, Uranus dan Neptunusterus menjadi planet yang paling sedikit dijelajahi dari semua planet yang mengorbit Matahari kita.

Karena jarak yang sangat jauh yang memisahkan kita dari mereka, penyelidikan pertama yang mempelajarinya dari dekat adalah penjelajah 2yang tetap menjadi satu-satunya misi untuk melakukan penerbangan lintas sederhana ke dunia ini.

Apa yang diungkap oleh penyelidikan ikonik tersebut memunculkan hal tersebut teka-teki yang tak terhitung jumlahnya tentang kedua planet, sistem bulannya, dan karakteristik lainnya. Saat melewati Uranus misalnya, Voyager mencatat a sabuk elektron yang sangat kuatdengan tingkat energi jauh lebih tinggi dari yang diharapkan.

Sejak itu, para ilmuwan telah mempelajari ribuan hal raksasa gas melampaui Tata Surya dan membuat perbandingan yang hanya menambah misteri: bagaimana sistem Uranus mengaturnya menjaga begitu banyak radiasi elektron terperangkap?

Nomor belajar baru-baru ini diterbitkan di majalah Surat Penelitian Geofisikapeneliti dari Southwest Research Institute (SwRI) mengajukan hipotesis bahwa hasil observasi Voyager 2 mungkin disebabkan oleh a struktur angin matahari.

Mirip dengan apa yang terjadi di Bumi, di mana proses yang disebabkan oleh badai angin matahari berdampak besar pada magnetosfer, tim menyarankan bahwa “wilayah interaksi yang berputar bersama” akan melintasi sistem ketika Voyager 2 melakukan terbang lintas bersejarahnya.

Investigasi dipimpin oleh Robert C Allenfisikawan luar angkasa dan ilmuwan utama di Divisi Ilmu Luar Angkasa di SwRI. Ilmuwan utama juga berpartisipasi dalam pekerjaan ini Sarah Vine dan manajer program senior George C.Ho.

Hingga saat ini, wahana Voyager 2 telah menyediakan hanya pengukuran langsung lingkungan radiasi di sekitar Uranus. Dari data ini, terbentuklah pandangan yang diterima secara luas bahwa akan ada a sabuk radiasi ion yang relatif lemah dan sabuk radiasi elektron yang sangat intens.

Namun, ketika menganalisis ulang catatan penyelidikan, tim menemukan bukti pengamatan tersebut tidak dibuat dalam kondisi angin matahari “normal”.. Sebaliknya, penulis berpendapat bahwa terbang lintas tersebut bertepatan dengan berlalunya peristiwa angin matahari sementara melalui sistem.

Acara ini akan menghasilkan gelombang frekuensi tinggi yang lebih intens diamati sepanjang misi Voyager 2, kata penulis penelitian, di a penyataan dan SWRI.

Pada saat itu, para ilmuwan mengira itu adalah gelombang akan menghamburkan elektronyang pada akhirnya akan hilang di atmosfer Uranus. Namun, penelitian luar angkasa menunjukkan bahwa, dalam keadaan tertentu, gelombang yang sama juga bisa terjadi mempercepat elektron dan menyuntikkan energi tambahansistem planet.

Dengan pemikiran inilah tim membandingkan pengamatan Voyager 2 dengan peristiwa serupa yang tercatat di Bumi – dan menemukan persamaan yang jelas.

“Ilmu pengetahuan sudah sangat maju sejak terbang lintas Voyager 2. Kami memutuskan untuk mengambil pendekatan komparatif, melihat data Voyager 2 dan membandingkannya dengan observasi Bumi yang telah kami lakukan beberapa dekade setelahnya,” kata Allen dalam pernyataan SwRI.

“Pada tahun 2019, Bumi mengalami salah satu peristiwa tersebutyang menyebabkan percepatan elektron yang sangat besar di sabuk radiasi,” tambah Sarah Vines. “Jika mekanisme serupa terjadi berinteraksi dengan sistem Uranusitu menjelaskan mengapa Voyager 2 mendeteksi semua energi tambahan yang tidak terduga ini.”

Pendekatan komparatif yang digunakan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa interaksi antara angin matahari dan magnetosfer Uranus mungkin telah terjadi gelombang frekuensi tinggi mampu mempercepat elektron ke energi yang setara dengan kecepatan mendekati cahaya.

Penelitian ini juga menimbulkan beberapa pertanyaan tambahan tentang fisika fundamental di balik gelombang intens ini dan rangkaian peristiwa yang memunculkan gelombang tersebut.

“DAN satu lagi alasan untuk mengirim misi khusus didedikasikan untuk Uranus. Temuan ini memiliki implikasi penting bagi sistem serupa, seperti Neptunus,” simpul Allen.