โดย Tereza Pultarova เผยแพร่เมื่อ 20 ตุลาคม 2021 บาคาร่า Auroras on Uranus behave in unexpected ways.ออโรร่าบนดาวยูเรนัสประพฤติตนในลักษณะที่ไม่คาดคิด (เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเลสเตอร์)โลกทั้งโลกของดาวยูเรนัสในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัมแสงเป็นครั้งแรกโดยหวังว่าจะส่องแสงบนแสงออโรร่าลึกลับของโลกและสนามแม่เหล็กแปลก ๆ ทีมที่นําโดยอังกฤษทําเช่นนั้นในระหว่างการรณรงค์สามวันซึ่งถ่ายทอดสดต่อสาธารณชนเมื่อสัปดาห์ที่แล้วเพื่อให้คนทั้งโลกได้เห็น นักวิทยาศาสตร์ซึ่งตั้งอยู่ที่มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ในสหราชอาณาจักรใช้สิ่งอํานวยความสะดวก
กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของนาซา (IRTF) ในฮาวายเพื่อดูยักษ์น้ําแข็งแปลก ๆ ที่โคจรรอบดวง
อาทิตย์ไกลกว่าโลก 19 เท่า เช่นเดียวกับบนโลกออโรร่าบนดาวยูเรนัสถูกกระตุ้นโดยปฏิสัมพันธ์ของลมสุริยะกระแสของอนุภาคที่มีประจุเล็ดลอดออกมาจากดวงอาทิตย์ด้วยสนามแม่เหล็กของโลก แต่เนื่องจากมากที่แตกต่างกันเกี่ยวกับดาวยูเรนัสเมื่อเทียบกับโลกของเราออโรร่าเหล่านี้มีพฤติกรรมแตกต่างจากแสงขั้วโลกเหนือและภาคใต้ที่มีชื่อเสียงของโลก ที่เกี่ยวข้อง: ภาพถ่ายของดาวยูเรนัสดาวเคราะห์ยักษ์เอียง ตัวอย่างเช่นแกนรอบ ๆ ที่ดาวยูเรนัสหมุนเกือบจะตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ นั่นหมายความว่าดาวเคราะห์เป็นหลักกลิ้งไปรอบ ๆ ดวงอาทิตย์ที่ด้านข้างของมันกับเสาของมันหันหน้าไปทางดาวฤกษ์เกือบโดยตรงสําหรับทั้งไตรมาสของปีที่ยาวนานของโลกซึ่งกินเวลา 84 ปีโลก
ยิ่งไปกว่านั้นขั้วแม่เหล็กของดาวยูเรนัสไม่สอดคล้องกับขั้วทางภูมิศาสตร์เช่นบนโลกดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์ แต่เอียงห่างจากพวกเขา 60 องศา เป็นผลให้แสงออโรร่าของดาวยูเรนัสไม่ได้สว่างขึ้นท้องฟ้าเหนือขั้วทางภูมิศาสตร์ของโลก แต่ในสถานที่ที่แปลกมาก
”ออโรร่าเหนือขยายจากซีกโลกเหนือไปยังเส้นศูนย์สูตรและแม้แต่จุ่มลงในซีกโลกใต้” Emma Thomas นักศึกษาปริญญาเอกดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ที่เป็นผู้นําการสังเกตการณ์กล่าวกับ Space.com “ถ้าคุณต้องการทําแผนที่ออโรร่า คุณไม่สามารถมองไปที่ด้านบนสุดของโลกได้ คุณต้องมองข้ามพื้นผิวทั้งหมด”
เพื่อถ่ายภาพพื้นผิวทั้งหมดของดาวยูเรนัสนักวิทยาศาสตร์แยกการสังเกตของพวกเขาออกเป็นหน้าต่างแปดชั่วโมงสามบานกระจายไปทั่วสามวัน พวกเขาต้องกําหนดเวลาแต่ละหน้าต่างสังเกตการณ์ให้ตรงกับระยะเวลาการหมุน 17 ชั่วโมงของดาวยูเรนัส เมื่อรวมข้อมูลแล้วผลลัพธ์จะเป็นแผนที่ที่มีรายละเอียดมากที่สุดของพื้นผิวดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัม
”เราต้องการเข้าใจว่ายูเรนัสเป็นส่วนที่สว่างไสวที่ไหน” โธมัสกล่าว “ดาวยูเรนัสเองจะส่องสว่างในแสงวันปัจจุบัน อะไรก็ตามที่อยู่เหนือระดับนั้น ไม่ว่าจะเกิดจากกระบวนการทางความร้อนภายใน หรือแสงออโรร่า โดยการวัดความหนาแน่นของอนุภาคเหนือดาวยูเรนัสเราจะสามารถบอกได้ว่าเป็นอนุภาคใด”
นักวิทยาศาสตร์ทําการวัดรายละเอียดมากที่สุดของดาวยูเรนัสยักษ์น้ําแข็งในส่วนอินฟราเรด
ของสเปกตรัม (เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเลสเตอร์)
ก่อนหน้านี้พื้นผิวของดาวยูเรนัสได้รับภาพในส่วนอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมเท่านั้น ภารกิจของนาซ่า Voyager 2 แกว่งผ่านดาวเคราะห์สั้น ๆ ในปี 1986, การครั้งแรกและเพื่อให้ห่างไกลเพียงชุดของภาพใกล้ชิดของพื้นผิวดาวเคราะห์แปลกและสภาพแวดล้อมรอบ ๆ. ในปี 2011 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นครั้งแรกที่ตรวจพบแสงออโรร่าส่องแสงเหนือพื้นผิวของดาวยูเรนัสซึ่งแต่ละอันครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าโลก
แต่นักวิทยาศาสตร์ยังคงรู้น้อยมากเกี่ยวกับการแสดงเหล่านี้และแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังพวกเขาโทมัสกล่าวว่า ”เรายังไม่เข้าใจแมกนีโตสเฟียร์ของดาวยูเรนัสและการมีปฏิสัมพันธ์กับลมสุริยะอย่างถ่องแท้” โธมัสกล่าว แมกนีโตสเฟียร์เป็นพื้นที่รอบดาวเคราะห์ที่ถูกครอบงําโดยสนามแม่เหล็ก “โดยการทําแผนที่ออโรร่าเราสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของลมสุริยะกับแมกนีโตสเฟียร์และจากนั้นเราจะได้รับความคิดที่ดีขึ้นว่าเส้นแม่เหล็กนั้นมุ่งเน้นอย่างไร”
นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าสนามแม่เหล็กบนดาวยูเรนัสมีพฤติกรรมที่ค่อนข้างแปลกโดยมีเส้นแม่เหล็กตัดการเชื่อมต่อและเชื่อมต่อใหม่บ่อยครั้งภายในวันเดียวตามการศึกษาในปี 2017 การทําความเข้าใจว่าแสงออโรร่าเหล่านี้แตกต่างกันภายในหนึ่งวันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับกลไกที่ขับเคลื่อนสนามแม่เหล็กที่ผิดปกตินี้อย่างไรโทมัสกล่าวว่า
อย่างไรก็ตามออโรร่าไม่ได้แตกต่างกันเฉพาะกับช่วงเวลาของวัน แต่ยังรวมถึงฤดูกาลของปีขึ้นอยู่กับด้านใดของโลกที่ส่องสว่างโดยดวงอาทิตย์และด้านใดจมอยู่ใต้ความมืด แต่เมื่อมันใช้เวลา 84 ปีโลกสําหรับดาวยูเรนัสที่จะเสร็จสิ้นการหมุนหนึ่งรอบดวงอาทิตย์นักวิทยาศาสตร์เป็นเพียงช้ามากสร้างความเข้าใจของพวกเขาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลเหล่านี้
”ในขณะนี้เรามีข้อมูลเกี่ยวกับดาวยูเรนัสเพียงฤดูกาลเดียว” โธมัสกล่าว “ทุกสิ่งที่เราสามารถรวบรวมได้ในขณะนี้และในอีก 20 และ 40 ปีข้างหน้าเป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าแสงออโรร่าของโลกดวงนี้ทํางานอย่างไร” บาคาร่า
