NASA's Voyager 2 flyby van Uranus tientallen jaren geleden gaf wetenschappers een beter inzicht in de planeet, maar introduceerde ook onverklaarbare eigenaardigheden. Een recente duik in de gegevens heeft antwoorden gegeven. Toen NASA's Voyager 2 ruimtesonde in 1986 langs Uranus vloog, bood het wetenschappers de eerste, en tot nu toe enige, glimp van dichtbij van deze vreemde, zijdelings draaiende buitenplaneet. Naast de ontdekking van nieuwe manen en ringen werden wetenschappers geconfronteerd met verbijsterende nieuwe mysteries. De geënergetiseerde deeltjes rond de planeet tartten hun begrip van hoe magnetische velden werken om deeltjesstraling op te vangen en Uranus kreeg de reputatie een buitenbeentje in ons zonnestelsel te zijn.
Uit nieuw onderzoek waarin de gegevens zijn geanalyseerd die 38 jaar geleden tijdens die flyby zijn verzameld, blijkt nu dat de bron van dat mysterie een kosmisch toeval is: Het blijkt dat de planeet in de dagen vlak voor de flyby van Voyager 2 getroffen werd door een ongewoon soort ruimteweer dat het magnetische veld van de planeet platdrukte en de magnetosfeer van Uranus dramatisch samendrukte. “Als Voyager 2 slechts een paar dagen eerder was aangekomen, zou het een compleet andere magnetosfeer op Uranus hebben waargenomen,” zei Jamie Jasinski van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië en hoofdauteur van het nieuwe werk dat is gepubliceerd in Nature Astronomy. “Het ruimtevaartuig zag Uranus in omstandigheden die maar ongeveer 4% van de tijd voorkomen.”
Magnetosferen dienen als beschermende bubbels rond planeten (waaronder de aarde) met een magnetische kern en magnetische velden, die hen afschermen tegen de stralen geïoniseerd gas, of plasma, die in de zonnewind uit de zon stromen. Meer weten over hoe magnetosferen werken is belangrijk om onze eigen planeet te begrijpen, maar ook die in zelden bezochte uithoeken van ons zonnestelsel en daarbuiten. Daarom stonden wetenschappers te popelen om de magnetosfeer van Uranus te bestuderen en wat ze in 1986 in de Voyager 2-gegevens zagen, verbaasde hen. Binnenin de magnetosfeer van de planeet bevonden zich elektronenstralingsgordels met een intensiteit die alleen de beruchte brute stralingsgordels van Jupiter kon evenaren. Maar er was blijkbaar geen bron van energierijke deeltjes die deze actieve gordels voedde; in feite was de rest van de magnetosfeer van Uranus bijna verstoken van plasma. Het ontbrekende plasma verbaasde de wetenschappers ook omdat ze wisten dat de vijf grote manen van Uranus in de magnetische bel waterionen hadden moeten produceren, zoals ijzige manen rond andere buitenplaneten dat doen. Ze concludeerden dat de manen inert moesten zijn zonder voortdurende activiteit.
Het mysterie oplossen
Waarom werd er dan geen plasma waargenomen en wat gebeurde er om de stralingsgordels te versterken? De nieuwe gegevens wijzen in de richting van de zonnewind. Toen plasma van de zon de magnetosfeer inbeukte en samenperste, dreef het waarschijnlijk plasma uit het systeem. De zonnewind zou ook kortstondig de dynamiek van de magnetosfeer hebben versterkt, die de gordels zou hebben gevoed door er elektronen in te injecteren. De bevindingen kunnen goed nieuws zijn voor de vijf grote manen van Uranus: sommige zijn misschien toch geologisch actief. Met een verklaring voor het tijdelijk ontbrekende plasma, zeggen onderzoekers dat het aannemelijk is dat de manen eigenlijk altijd al ionen in de omringende bel hebben gespuwd. Planeetwetenschappers richten zich op het vergroten van hun kennis over het mysterieuze Uranussysteem, dat in de 2023 Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey van de National Academies als prioriteit is aangemerkt voor een toekomstige NASA-missie.
Linda Spilker van JPL behoorde tot de wetenschappers van de Voyager 2-missie die zich vastklampten aan de beelden en andere gegevens die binnenstroomden tijdens de Uranus-flyby in 1986. Ze herinnert zich de anticipatie en opwinding van de gebeurtenis, die het denken van wetenschappers over het Uranusstelsel veranderde. “De flyby zat vol verrassingen en we zochten naar een verklaring voor het ongewone gedrag. De door Voyager 2 gemeten magnetosfeer was slechts een momentopname,” zei Spilker, die naar de iconische missie is teruggekeerd om als projectwetenschapper het wetenschappelijke team te leiden. “Dit nieuwe werk verklaart enkele van de schijnbare tegenstrijdigheden en zal onze kijk op Uranus opnieuw veranderen.” Voyager 2, die zich nu in de interstellaire ruimte bevindt, is bijna 21 miljard kilometer van de aarde verwijderd.
Foto: NASA/JPL
Bron: NASA
