Oι πρώτες ακτίνες Χ από τον Ουρανό

Ανακαλύφθηκαν οι πρώτες ακτίνες τύπου  Χ

από τον πλανήτη Ουρανό

Επιμέλεια: Νίκος Μόσχοβος 

23:00:04,04/01/2021

Οι πρώτες ακτίνες Χ από τον Ουρανό έχουν συλληφθεί από το τηλεσκόπιο Chandra κατά τη διάρκεια παρατηρήσεων που ελήφθησαν το 2002 και το 2017, μια ανακάλυψη που μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για αυτόν τον γιγαντιαίο πλανήτη. Αυτή η εικόνα του Ουρανού είναι ένα σύνθετο οπτικό φως από το τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη (μπλε και άσπρο) και δεδομένα ακτινών Χ από το Chandra (ροζ).Φωτογραφία: © X-ray: NASA/CXO/University College London/W. Dunn et al; Optical: W.M. Keck Observatory

Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει για πρώτη φορά ακτίνες τύπου Χ στον πλανήτη Ουρανό , χρησιμοποιώντας το Παρατηρητήριο Ακτινών Χ Chandra της NASA. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για αυτόν τον αινιγματικό γίγαντα του πάγου, που βρίσκεται  στο ηλιακό σύστημά μας.

Ο αινιγματικός γίγαντας 

Ο Ουρανός είναι ο έβδομος πλανήτης από τον Ήλιο και διαθέτει  δύο σετ δαχτυλιδιών γύρω από τον ισημερινό του. Ο πλανήτης έχει τέσσερις φορές τη διάμετρο της Γης, ενώ  περιστρέφεται στο πλάι του. Η περιστροφή αυτή  καθιστά  διαφορετικό τον Ουρανό από όλους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Το Voyager 2 ήταν το μόνο διαστημικό σκάφος που πέταξε ποτέ κοντά  στον Ουρανό. Οι αστρονόμοι στηρίζονται επί του παρόντος  για παρατηρήσεις σε τηλεσκόπια, που βρίσκονται πολύ πιο κοντά στη Γη, όπως είναι  το Chandra και το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Προσπαθούν, δε,  να μάθουν για αυτόν τον μακρινό και κρύο πλανήτη που αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από υδρογόνο και ήλιο.

Με τη  δημοσίευση του άρθρου μιας  νέας μελέτης,  ανέφεραν οι ερευνητές ότι χρησιμοποίησαν τις παρατηρήσεις του αστεροσκοπείου  Chandra που ελήφθησαν το 2002  και  το 2017 από τον Ουρανό . Οι αστρονόμοι είδαν μια σαφή ανίχνευση των ακτινών τύπου Χ από την πρώτη παρατήρηση, που μόλις αναλύθηκε πρόσφατα, ενώ παρατήρησαν μια πιθανή έκρηξη  της ίδιας ακτινοβολίας  σε αυτές που έλαβαν μετά εκ της 15ετίας.

Η κύρια  γραφική απεικόνιση δείχνει μια εικόνα  των ακτινών τύπου Χ του Ουρανού από το 2002 (σ.σ. σε ροζ χρώμα) επάνω σε μια οπτική εικόνα από το τηλεσκόπιο Keck-I που αποκτήθηκε το 2004 σε μία άλλη ξεχωριστή μελέτη . Η  τελευταία  απεικονίζει τον πλανήτη με τον ίδιο σχεδόν προσανατολισμό με αυτόν που ήταν κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεων του τηλεσκοπίου Chandra (2002).

Οι  συγγραφείς της νέας μελέτης  για τον πλανήτη Ουρανό  σημειώνουν ότι υπάρχουν δελεαστικές ενδείξεις ότι υπάρχει τουλάχιστον μία άλλη πηγή των ακτινών  τύπου Χ! Φωτογραφία από Gerd Altmann από το Pixabay 

Το ερώτημα 

Τι θα μπορούσε να προκαλέσει στον Ουρανό να εκπέμπει ακτίνες τύπου Χ; Η απάντηση είναι μια: Κυρίως,θα μπορούσε να τις έχει προκαλέσει ο Ήλιος.

Οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι τόσο ο Δίας, όσο και ο Κρόνος διασκορπίζουν το φως των ακτινών τύπου Χ που εκπέμπεται από τον Ήλιο.

Ο διασκορπισμός γίνεται με παρόμοιο τρόπο με εκείνον  της  ατμόσφαιρας της Γης, που  διασκορπίζει το φως του Ήλιου.

Οι  συγγραφείς,όμως, της νέας μελέτης  για τον πλανήτη Ουρανό  σημειώνουν ότι υπάρχουν δελεαστικές ενδείξεις ότι υπάρχει τουλάχιστον μία άλλη πηγή των ακτινών  τύπου Χ!

Γι’ αυτό το σκοπό γίνονται ήδη περαιτέρω παρατηρήσεις, οι οποίες εάν επιβεβαιώσουν αυτή την πιθανότητα, τότε αυτή θα μπορούσε να έχει ενδιαφέρουσες επιπτώσεις στην κατανόηση του πλανήτη Ουρανού! 

Οι πιθανότητες 

Μια πιθανότητα  μπορεί να είναι ότι οι δακτύλιοι του Ουρανού παράγουν οι ίδιοι ακτίνες  τύπου Χ, πράγμα που ισχύει  ήδη για τα δαχτυλίδια του Κρόνου. Ο Ουρανός περιβάλλεται από φορτισμένα σωματίδια, όπως είναι τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια στο κοντινό διαστημικό περιβάλλον του.

Εάν αυτά τα ενεργητικά σωματίδια συγκρουστούν με τους δακτυλίους, τότε θα μπορούσαν να προκαλέσουν μία λάμψη σε ακτίνες τύπου Χ. Μια άλλη πιθανότητα μπορεί να είναι ότι τουλάχιστον μερικές από τις ακτίνες τύπου Χ προέρχονται από αύρες στον Ουρανό, ένα φαινόμενο που έχει προηγουμένως παρατηρηθεί σε αυτόν τον πλανήτη σε άλλα μήκη κύματος.

Οι αύρες 

Στη Γη βλέπουμε πολύχρωμες παραστάσεις φωτός στον ουρανό που ονομάζονται αύρες, οι οποίες συμβαίνουν, όταν τα σωματίδια υψηλής ενέργειας αλληλοεπιδράσουν με την ατμόσφαιρα. Οι ακτίνες τύπου Χ εκπέμπονται στις γήινες αύρες,που παράγονται από ενεργητικά ηλεκτρόνια,αφού ταξιδεύουν κάτω από τις γραμμές μαγνητικού πεδίου της υδρογείου στους πόλους της και επιβραδύνονται από την ατμόσφαιρα.

Ο Δίας διαθέτει αύρες κι αυτός.Οι ακτίνες τύπου  Χ από τις αύρες στον Δία προέρχονται από δύο πηγές:

1.Τα ηλεκτρόνια που ταξιδεύουν κάτω από γραμμές μαγνητικού πεδίου, όπως ακριβώς γίνεται στη Γη.

2.Τα θετικά φορτισμένα άτομα και μόρια που βρέχονται στις πολικές περιοχές του Δία. Ωστόσο, οι επιστήμονες είναι λιγότερο σίγουροι για το τι προκαλεί τις αύρες στον Ουρανό. Οι παρατηρήσεις του  τηλεσκοπίου Chandra μπορεί να βοηθήσουν  τους επιστήμονες να λύσουν αυτό το μυστήριο.

Η παράξενη κλίση 

Ο  πλανήτης Ουρανός είναι ένας ιδιαίτερα ενδιαφέρων στόχος για παρατηρήσεις  των ακτινών τύπου Χ λόγω των ασυνήθιστων προσανατολισμών του άξονα περιστροφής και του μαγνητικού πεδίου. Οι άξονες περιστροφής και μαγνητικού πεδίου των άλλων πλανητών του ηλιακού συστήματος είναι σχεδόν κάθετοι στο επίπεδο της τροχιάς τους, αλλά  ο άξονας περιστροφής του Ουρανού είναι σχεδόν παράλληλος με τη διαδρομή, που κάνει γύρω από τον Ήλιο.

Επιπλέον, ενώ ο Ουρανός έχει κλίση στο πλάι , ενώ το μαγνητικό πεδίο  έχει κλίση με διαφορετική ποσότητα και αντισταθμίζεται από το κέντρο του πλανήτη. Αυτό μπορεί να προκαλέσει τις αύρες, οι οποίες είναι ασυνήθιστα πολύπλοκες και μεταβλητές. Ο προσδιορισμός των πηγών των ακτινών τύπου X από τον Ουρανό θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα το πως εκπέμπουν ακτίνες τύπου X διάφορα πιο εξωτικά αντικείμενα, που βρίσκονται στο διάστημα, όπως είναι οι αυξανόμενες μαύρες τρύπες και τα αστέρια νετρονίων.

Το άρθρο που περιγράφει αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκε στο πιο πρόσφατο τεύχος του περιοδικού  «Journal of Geophysical Research».

Οι συγγραφείς είναι οι: William Dunn (University College London, Ηνωμένο Βασίλειο), Jan-Uwe Ness (Πανεπιστήμιο της Μασσαλίας, Γαλλία), Laurent Lamy (Παρατηρητήριο Παρισιού, Γαλλία), Grant Tremblay (Κέντρο Αστροφυσικής | Harvard and Smithsonian),Graziella Branduardi- Raymont (University College London),Bradford Snios (CfA), Ralph Kraft (CfA), Z.Yao (Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, Πεκίνο) και Affelia Wibisono (University College London).

Το Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Marshall της NASA διαχειρίζεται το πρόγραμμα του τηλεσκοπίου Chandra. Το κέντρο ακτινών Χ Chandra του  Αστεροσκοπείου Smithsonianδιαχειρίζεται τα επιστημονικά δεδομένα από το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης και την πλοήγηση στο διάστημα εκ του Μπέρλινγκτον της Μασαχουσέτης.

©Typologos.com 2021