«Чандра» впервые увидела рентгеновское излучение Урана

Космическая обсерватория «Чандра» впервые достоверно зарегистрировала рентгеновское излучение от Урана. Предполагается, что за него ответственны столкновения заряженных частиц с кольцами гиганта, а также полярные сияния. Статья опубликована в журнале Journal of Geophysical Research:Space Physics.

Рентгеновское излучение несет информацию о многих свойствах небесных тел в Солнечной системе, в том числе о взаимодействии с солнечным ветром и процессах, идущих в атмосфере и магнитосфере. Его регистрировали от комет, Венеры, Меркурия, Земли, Марса, Сатурна, Плутона, Юпитера и его спутника Ио. Лишь наблюдения за ледяными гигантами Ураном и Нептуном не приводили к успеху. В частности Уран в 1990-х годах исследовала обсерватория ROSAT, которая, однако, получила лишь ограничения на поток рентгеновского излучения от планеты. При этом наблюдения в рентгеновском диапазоне могут рассказать о свойствах атмосферы, магнитосферы и ионосферы гиганта, а также его колец.

Группа астрономов во главе с Уильямом Данном (William Dunn) из Университетского колледжа Лондона опубликовала результаты наблюдений за Ураном при помощи космического рентгеновского телескопа «Чандра» 7 августа 2002 года и 11-12 ноября 2017 года. Цель работы заключалась в выделении достаточно слабого потока излучения от планеты. Дополнительно ученые использовали данные околоземных спутников по солнечной активности, а также данные наблюдений наземных телескопов за Ураном.

В итоге ученые пришли к выводу, что в 2002 году «Чандра» смогла достоверно зафиксировать рентгеновское излучение от планеты в диапазоне энергий квантов 0,6–1,1 килоэлектронвольт, которое исходило из окрестностей планеты, области колец и атмосферы гиганта. Наблюдения 2017 года, которые охватывали диапазон энергий 0,5–1,2 килоэлектронвольт, оказались статистически малозначимы, так как поток излучения оказался небольшим. 

Исследователи считают, что разница в полученных результатах может быть связана с изменениями потока солнечного ветра — в 2002 наблюдения велись во время солнечного максимума, а в 2017 году — вблизи солнечного минимума. Рентгеновское флуоресцентное излучение в кольцах Урана может возникать в результате столкновений заряженных частиц из радиационных поясов планеты с частицами колец, а за излучение со стороны атмосферы Урана могут отвечать полярные сияния. 

Астрономы надеются провести более длительные наблюдения за планетой при помощи как «Чандры», так и обсерватории XMM-Newton, чтобы составить карту рентгеновского излучения Урана и проследить его динамику. Тем не менее ученые отмечают, что текущее поколение космических рентгеновских обсерваторий не обеспечивает очень высокой детализации наблюдений, ожидается, что оно будет достигнуто после запуска новых телескопов, таких как Athena и Lynx.

Ранее мы рассказывали о том, как «Хаббл» увидел гигантское полярное облако на Уране и почему основной компонент облаков гиганта пахнет тухлыми яйцами.

Александр Войтюк