Az Uránusz röntgensugárzása
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2021.05.08 06:15.)

A Chandra-röntgenobszervatórium 2002–2017 közötti mérései alapján első ízben sikerült kimutatni az Uránuszról érkező röntgensugárzást.

A Naprendszer hetedik, a Földnél négyszer nagyobb átmérőjű bolygójának különlegessége, hogy az „oldalán fekve” forog a tengelye körül, vagyis forgástengelye közel párhuzamos a pályasíkjával. Az Uránuszt a Voyager–2 óta (1986) egyetlen űreszköz sem közelítette meg, ezért a szinte teljes egészében hidrogénből és héliumból álló bolygó megfigyelésében a csillagászok a földi távcsöveken kívül jobbára az űrtávcsövekre, így a Hubble-re és a Chandra-röntgenobszervatóriumra hagyatkozhatnak.

A Chandra 2002 és 2017 közötti észleléseit elemezve a csillagászok már az első észlelésnél egyértelmű jelét látták az Uránuszról érkező röntgensugárzásnak, majd a 15 évvel későbbi megfigyelési adatokban egy röntgenflert sikerült azonosítaniuk. Első képünkön a 2002-es röntgenmérés eredménye látható, amelyet a Hawaiin működő Keck-I távcsővel az optikai tartományban készült felvétellel egyesítettek. Az utolsó képen a Chandra 2017-es mérései láthatók, ugyancsak egy látható tartományban készült felvételre másolva.

Az Uránusz röntgensugárzása a Chandra-űrtávcső 2002-es mérése szerint. (Kép: NASA / CXO / University College London / W. Dunn et al.)

Az Uránusz a látható fény tartományában a Keck-távcsővel 2004-ben készített felvételen. (Kép: W.M. Keck Observatory)

A fenti két kép egyesítése. (Kép: röntgen: NASA / CXO / University College London / W. Dunn et al.; optikai: W.M. Keck Observatory)

Az Uránusz röntgensugárzását elsősorban a Nap okozza, a csillagászok a Jupiter és a Szaturnusz esetében is megfigyelték, hogy légkörük ugyanúgy szórja a Nap röntgensugárzását, mint a földi légkör a napfényt. Ugyanakkor meglepő eredmény, hogy az újabb észlelések során legalább még egy röntgenforrást azonosítottak. Ha ennek meglétét a további vizsgálatok is igazolják, akkor gyökeresen át kell alakítanunk az Uránuszról eddig alkotott képünket.

A Chandra-röntgentávcső 2017-es mérései és a Keck-távcsővel készült optikai felvétel egyesítése. (Kép: röntgen: NASA / CXO / University College London / W. Dunn et al.; optikai: W.M. Keck Observatory)

Az egyik lehetséges magyarázat szerint maguk az Uránusz gyűrűi bocsátják ki a röntgensugárzást (hasonló a helyzet a Szaturnusz esetében). Az Uránuszt (is) nagy energiájú töltött részecskék (elektronok és protonok) felhője veszi körül, ha ezek a részecskék a gyűrűket alkotó anyagba ütköznek, röntgenfénylést gerjeszthetnek. A másik lehetőség az, hogy a röntgensugárzás (vagy legalább annak egy részének) forrása az Uránusz sarki fénye, amelyet más hullámhosszakon korábban már megfigyeltek. A sarki fény létrejöttének mechanizmusa az Uránuszon még nem teljesen tisztázott.

Az Uránusz szokatlan tengelyferdesége miatt is érdekes célpont a röntgenmegfigyelések számára. Az Uránusz esetében ugyanis a mágneses tér tengelye mintegy 60°-kal eltér a forgástengely irányától, sőt a mágneses tengely nem is halad át a bolygó középpontján, ezért a sarki fény rendkívül komplex és változékony.