Nowa rekordowa dokładność pomiaru rotacji Urana

Zorze polarne okazały się kluczem do jednej z najbardziej precyzyjnych analiz w historii badań układu słonecznego. Międzynarodowa grupa naukowców dokonała przełomu w pomiarach tempa obrotu siódmej planety od Słońca, wykorzystując w swoich badaniach Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Wyniki ich pracy, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature Astronomy, wskazują na bezprecedensową dokładność – tysiąckrotnie wyższą niż dotychczasowe szacunki.

Zmierzenie prędkości obrotowej planet, szczególnie tak odległych jak Uran, stanowi ogromne wyzwanie dla współczesnej astronomii. Klasyczne metody zawodzą wobec gazowych olbrzymów, których powierzchnia nie jest stała, a różne warstwy atmosfery mogą poruszać się z odmiennymi prędkościami. Zespół kierowany przez Laurenta Lamy'ego z Obserwatorium Paryskiego zastosował jednak nowatorskie podejście – skupił się na analizie ruchu zórz polarnych planety.

Zorze te powstają, gdy naładowane cząstki oddziałują z polem magnetycznym, tworząc charakterystyczne świecące obszary. To właśnie śledzenie tych zjawisk pozwoliło astronomom na niezwykle precyzyjne określenie okresu obrotu Urana wokół własnej osi.

Analizując ponad dziesięć lat obserwacji ultrafioletowych prowadzonych przez teleskop Hubble'a, badacze ustalili, że jeden pełny obrót Urana trwa dokładnie 17 godzin, 14 minut i 52 sekundy. Jest to wynik o 28 sekund dłuższy niż wskazywały dane zebrane przez sondę Voyager 2, która w 1986 roku jako jedyny pojazd kosmiczny przeleciała w pobliżu tej tajemniczej planety.

„Ta różnica może wydawać się niewielka, ale ma fundamentalne znaczenie dla naszego zrozumienia dynamiki Urana" – podkreśla Laurent Lamy, główny autor badania. „Dzięki długoterminowym obserwacjom Hubble'a mogliśmy wykryć periodyczny sygnał z bezprecedensową dokładnością".

Nowe pomiary mają kluczowe znaczenie dla utworzenia precyzyjnego układu współrzędnych planety. Dotychczas naukowcy borykali się z problemem przemieszczenia biegunów magnetycznych Urana, co znacząco utrudniało dokładne badania. Teraz, dzięki uściśleniu okresu rotacji, badacze mogą wreszcie porównywać dane dotyczące zórz polarnych zebrane na przestrzeni ostatnich czterech dekad.

Osiągnięcie to nabiera szczególnego znaczenia w kontekście przyszłych misji kosmicznych. American Planetary Science Decadal Survey – prestiżowy dokument wyznaczający priorytety amerykańskich badań planetarnych – rekomendował orbiter Urana jako misję o najwyższym priorytecie. Dokładne zrozumienie rotacji planety jest niezbędne do właściwego zaplanowania takiej wyprawy.

Zorze polarne na Uranie różnią się znacząco od tych obserwowanych na Ziemi czy Jowiszu. Są mniej przewidywalne, co wynika ze skrajnie nachylonego i przesuniętego pola magnetycznego tej planety. „Uran jest pod wieloma względami unikatowy w naszym układzie słonecznym" – zaznacza jeden z członków zespołu badawczego. „Jego oś obrotu jest niemal równoległa do płaszczyzny orbity, a pole magnetyczne przesunięte względem centrum planety. Te cechy sprawiają, że zorze na Uranie zachowują się inaczej niż gdziekolwiek indziej".

Nowe dane nie tylko pozwalają lepiej zrozumieć magnetosferę Urana, ale również poszerzają naszą wiedzę o lodowych olbrzymach jako klasie planet. Uran i Neptun reprezentują najsłabiej zbadaną kategorię planet w Układzie Słonecznym, a jednocześnie najbardziej zbliżoną do wielu egzoplanet odkrywanych wokół innych gwiazd.

Precyzyjne określenie okresu rotacji Urana pokazuje, jak wiele możemy się jeszcze dowiedzieć o układzie słonecznym dzięki nowoczesnym metodom obserwacyjnym i innowacyjnym podejściom analitycznym. To kolejny dowód na to, że nawet pozornie dobrze poznane obiekty astronomiczne mogą skrywać fascynujące tajemnice, czekające na odkrycie przez cierpliwych i kreatywnych badaczy.