क्या विशाल चुंबकीय बुलबुले यूरेनस के वायुमंडल को नष्ट कर रहे हैं?

केंद्र में नीली गेंद के साथ काली पृष्ठभूमि पर कई रंगीन लूप।

यूरेनस के चुंबकीय क्षेत्र को दर्शाने वाला एनिमेटेड GIF। पुराने वोयाजर 2 डेटा के एक नए अध्ययन के मुताबिक, उस क्षेत्र में विशाल चुंबकीय बुलबुले ग्रह के वायुमंडल को धीरे-धीरे अंतरिक्ष में रिसाव कर रहे हैं। छवि के माध्यम सेनासा/ साइंटिफिक विज़ुअलाइज़ेशन स्टूडियो/टॉम ब्रिजमैन।


यूरेनस हमारे सौर मंडल का एक विषम ग्रह है। यह एकमात्र ऐसा ग्रह है जो लगभग पूरी तरह से अपनी परिक्रमा करता हैपक्ष, समतल समतल के संबंध में जिसमें ग्रह हमारे सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाते हैं। माना जाता है कि इसका बग़ल में घूमना कुछ अरब साल पहले एक अन्य बड़े पिंड के साथ एक प्राचीन टक्कर के कारण हुआ था। मार्च 2020 के अंत में, NASAकी घोषणा कीद्वारा वापस भेजे गए डेटा का विश्लेषणयात्रा 2- 1986 में वापस - इस बारे में एक और दिलचस्प रहस्य का खुलासा किया हैबर्फ का दानवदुनिया: ऐसा प्रतीत होता है कि ग्रह का विशाल चुंबकीय क्षेत्र अपने वायुमंडल को अंतरिक्ष में भेज रहा है।

खोज a . पर आधारित थीसहकर्मी की समीक्षाकागज पहलेप्रकाशितमेंभूभौतिकीय अनुसंधान पत्र9 अगस्त 2019 को।


वोयाजर 2 ने पहला - और अब तक केवल -यूरेनस के निकट फ्लाईबाई२४ जनवरी १९८६ को, बर्फ के विशाल बादलों के शीर्ष के ५०,६०० मील (८१,४३३ किमी) के भीतर आ रहा है। अंतरिक्ष यान ने 11 नए चंद्रमा और दो वलय सहित कई महत्वपूर्ण खोजें कीं। इसने पुष्टि की कि इस दूर की दुनिया में तापमान माइनस 353 डिग्री फ़ारेनहाइट (माइनस 214 डिग्री सेल्सियस) पर कड़ाके की ठंड है।

यूरेनस पर वोयाजर 2 डेटा - एक अंतरिक्ष यान द्वारा अब तक एकत्र किए गए यूरेनस पर एकमात्र डेटा - ने वैज्ञानिकों को दशकों तक व्यस्त रखा है। इस नवीनतम शोध से पता चलता है कि, उस समय अज्ञात, वायेजर 2 ने एक विशाल चुंबकीय बुलबुले के माध्यम से उड़ान भरी थी जिसे a . कहा जाता हैप्लास्मोइड. नए अध्ययन के अनुसार, यह बुलबुला यूरेनस के वातावरण को धीरे-धीरे अंतरिक्ष में लीक करने का कारण बन रहा है।

काली पृष्ठभूमि पर फीचरहीन पीला नीला गोला।

14 जनवरी 1986 को वोयाजर 2 द्वारा देखा गया यूरेनस। छवि के माध्यम सेनासा/ जेपीएल-कैल्टेक।

ग्रहों का वायुमंडल अरबों वर्षों की अवधि में अंतरिक्ष में धीरे-धीरे रिसाव करता है। पृथ्वी का वायुमंडल हैकोई अपवाद नहीं. मंगल एक और महान उदाहरण है, जैसा कि समझाया गया हैजीना डिब्रेकियोनासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में अंतरिक्ष भौतिक विज्ञानीबयान:




मंगल घने वातावरण वाला गीला ग्रह हुआ करता था। यह समय के साथ विकसित होकर शुष्क ग्रह बन गया जिसे हम आज देखते हैं।

इन वैज्ञानिकों ने कहा कि किसी ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र का इस बात पर बहुत प्रभाव पड़ता है कि उसका वातावरण कितनी आसानी से बच पाता है या नहीं। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र या तो वातावरण की रक्षा कर सकता है या वास्तव में बचने की प्रक्रिया को बढ़ा सकता है जब विभिन्न चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं एक दूसरे के साथ उलझ जाती हैं। लेकिन जैसा कि वोयाजर 2 ने पाया, यूरेनस का चुंबकीय क्षेत्र अद्वितीय था, अजीब भी। डिब्रासियो के अनुसार:

संरचना, जिस तरह से यह चलता है ... यूरेनस वास्तव में अपने आप में है।

सफेद पृष्ठभूमि पर टेक्स्ट एनोटेशन के साथ लाल और काली रेखाएं।

1986 में वायेजर 2 के यूरेनस के फ्लाईबाई से मैग्नेटोमीटर डेटा। ज़िग-ज़ैग विशेषता वह जगह है जहाँ अंतरिक्ष यान ने एक प्लास्मॉइड के माध्यम से उड़ान भरी थी। छवि के माध्यम सेनासा/ डैन गेर्शमैन।


तो क्या यूरेनस का चुंबकीय क्षेत्र इतना असामान्य बनाता है?

यह इस पोस्ट के शीर्ष पर उल्लिखित यूरेनस के उस बग़ल में अपनी धुरी पर घूमने के साथ करना है। जैसे ही यूरेनस घूमता है - हर 17 पृथ्वी-घंटे में एक बार - इसके चुंबकीय क्षेत्र की धुरी ग्रह की धुरी से लगभग 60 डिग्री दूर इंगित करती है। यह चुंबकीय क्षेत्र का कारण बनता हैलडखडाना, वैज्ञानिकों ने कहा, एक बुरी तरह से फेंके गए फुटबॉल की तरह। DiBraccio इसके द्वारा और सह-लेखक के साथ उत्सुक थाडैन गेर्शमैन, वोयाजर 2 के डेटा पर करीब से नज़र डाली।

वोयाजर 2 की मैग्नेटोमीटर रीडिंग वैज्ञानिकों की खोज की ओर ले जाने वाले सुरागों को पकड़ लेगी। जब शोधकर्ताओं ने रीडिंग में ज़ूम किया, हर 1.92 सेकंड में एक नया डेटापॉइंट प्लॉट किया, तो उन्हें कुछ दिलचस्प मिला: ग्राफ पर एक छोटा ज़िग-ज़ैग अन्यथा चिकनी रेखा में। गेर्शमैन ने डिब्रासियो से पूछा:

क्या आपको लगता है कि ... एक प्लास्मोइड हो सकता है?


प्लास्मोइड प्लाज्मा के विशाल बुलबुले होते हैं - विद्युतीकृत गैस - जो किसी ग्रह के अंत में बंद हो जाते हैंमैग्नेटोटेल. मैग्नेटोटेल ग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र का हिस्सा है, जो सूर्य से सौर हवा द्वारा वापस उड़ाया जाता है, एक तरह की हवा के झोंके की तरह। जैसे ही प्लास्मोइड्स को पिंच किया जाता है और अंतरिक्ष में भाग जाते हैं, वे वायुमंडल से आयनों को अपने साथ ले जाते हैं। यह वातावरण की संरचना को भी बदल सकता है।पृथ्वी में एक मैग्नेटोटेल है, जैसा कि कुछ अन्य ग्रह करते हैं, लेकिन यह ज्ञात नहीं था कि यूरेनस ने ... अब तक।

लेकिन क्या यह स्क्वीगल ग्राफ पर वास्तव में एक प्लास्मोइड था? जैसा कि डिब्रासियो ने निष्कर्ष निकाला:

मुझे लगता है कि यह निश्चित रूप से है।

परिणामों से पता चला कि न केवल यूरेनस में प्लास्मोइड थे, बल्कि वोयाजर 2 वास्तव में एक के माध्यम से उड़ गया था। यह एक संक्षिप्त मुठभेड़ थी, जिसमें 45 घंटों में से केवल 60 सेकंड का हिसाब था कि अंतरिक्ष यान यूरेनस के साथ मुठभेड़ मोड में था। हो सकता है कि यह ग्राफ पर सिर्फ एक ब्लिप रहा हो, लेकिन जैसा कि गेर्शमैन ने कहा, इसका एक वास्तविक, परिभाषित आकार था:

लेकिन अगर आप इसे 3डी में प्लॉट करेंगे तो यह एक सिलेंडर जैसा दिखेगा।

डेटा के आगे के विश्लेषण से पता चला कि प्लास्मोइड लगभग 127,000 मील (204,000 किमी) लंबा था, और लगभग 250,000 मील (400,000 किमी) के पार था। यह प्लास्मोइड भी कुछ अन्य से अलग था; इसमें मुड़े हुए आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र के बजाय चिकने, बंद चुंबकीय लूप थे। यह एक बड़ा संकेत था कि यूरेनस का वायुमंडल अंतरिक्ष में कैसे लीक होता है। इस प्रकार के लूप वाले प्लास्मोइड तब बनते हैं जब किसी ग्रह के वायुमंडल के टुकड़े अंतरिक्ष में चले जाते हैं। गेर्शमैन के अनुसार:

केन्द्रापसारक बलले लो, और प्लास्मोइड बंद हो जाता है।

शोधकर्ताओं का अनुमान है कि यूरेनस के वायुमंडल का 15% से 50% कहीं भी इस तरह से अंतरिक्ष में खो गया होगा। यह बृहस्पति या शनि से भी अधिक है। दुर्भाग्य से, वोयाजर 2 के अवलोकन हमारे पास अब तक के एकमात्र क्लोज-अप हैं, इसलिए यह बताना मुश्किल है कि यूरेनस का वातावरण इसके इतिहास पर कितना प्रभावित हुआ है।

दीवार पर पोस्टर के सामने खड़ी मुस्कुराती महिला।

नए पेपर के लेखकों में से एक, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर (जीएसएफसी) में जीना डिब्रासियो। छवि के माध्यम सेजीएसएफसी.

डिब्रासियो के अनुसार:

कल्पना कीजिए कि अगर एक अंतरिक्ष यान ने इस कमरे से उड़ान भरी और पूरी पृथ्वी को चित्रित करने की कोशिश की। जाहिर है कि यह आपको सहारा या अंटार्कटिका के बारे में कुछ भी नहीं दिखाएगा। इसलिए मुझे ग्रह विज्ञान से प्यार है। आप हमेशा कहीं जा रहे हैं जिसे आप वास्तव में नहीं जानते हैं।

यूरेनस और नेपच्यून दोनों के लिए नए मिशन हैंप्रस्तावित किया जा रहा है, हालांकि वे अभी केवल शुरुआती चरणों में हैं, प्रस्ताव चरणों में, अभी। केवल नए अंतरिक्ष मिशनों के साथ ही हम इस बारे में अधिक जान सकते हैं कि यूरेनस का चुंबकीय क्षेत्र उसके वायुमंडल को कैसे प्रभावित कर रहा है, और इसके छल्ले और चंद्रमाओं का अधिक विस्तार से अध्ययन कर सकते हैं। और क्या उसी तरह का चुंबकीय क्षेत्र और वायुमंडल की बातचीत नेप्च्यून में भी हो सकती है, अन्यबर्फ का दानवहमारे सौर मंडल में? यूरेनस और नेपच्यून पहली नज़र में एक जैसे दिखाई देते हैं, हालाँकि उनके पास हैअलग अंतर, भी।

दशकों में पहली बार इन दोनों दुनियाओं को फिर से करीब से देखना एक महाकाव्य साहसिक कार्य होगा।

निचला रेखा: वोयाजर 2 से यूरेनस के बारे में पुराने आंकड़ों को देखने वाले शोधकर्ताओं ने सबूत पाया है कि प्लास्मोइड धीरे-धीरे ग्रह के वायुमंडल को अंतरिक्ष में रिसाव कर रहे हैं।

स्रोत: वोयाजर 2 यूरेनस में प्लास्मोइड-आधारित परिवहन पर बाधाएं

नासा के माध्यम से