Hubble onderzoekt oppervlaktecondities van vier manen van Uranus
In nieuw onderzoek zochten astronomen met behulp van de Hubble Space Telescope naar tekenen van interacties tussen de magnetische omgeving en oppervlakken van Uranus en zijn vier grootste manen: Ariël, Umbriël, Titania en Oberon.
Ze voorspelden dat, op basis van interacties met de magnetosfeer van Uranus, de nabije zijden van deze getijdengebonden manen van Uranus helderder zouden zijn dan de verre zijden, die altijd van de planeet zijn afgericht. Dit zou te wijten zijn aan de stralingsverduistering van hun verre zijden door geladen deeltjes zoals elektronen die gevangen zitten in de magnetosfeer van Uranus. In plaats daarvan vonden ze geen bewijs voor verduistering aan de verre zijden van de manen maar wel duidelijk bewijs voor verduistering aan de nabije zijden van de buitenste manen.
Ariël, Umbriël, Titania en Oberon draaien in een getijdengebonden rotatie om Uranus, hierdoor zijn ze altijd met dezelfde kant naar de planeet gericht.
De kant van de maan die in de reisrichting staat worden de nabije zijde genoemd en de kant die naar achteren wijst wordt de verre zijde genoemd,
De gedachte was dat geladen deeltjes die langs de magnetische veldlijnen gevangen zitten, voornamelijk de verre zijde van elke maan raken, waardoor dat halfrond donkerder zou worden
Uranus is een vreemde planeet dus het is altijd onzeker geweest in hoeverre het magnetische veld daadwerkelijk met zijn manen interageert. Om te beginnen staat de rotatieas van Uranus 98° gekanteld ten opzichte van zijn baanvlak. De planeet rolt heel langzaam op zijn zijkant om de Zon terwijl hij zijn 84 aardjaren durende baan voltooit.
Ten tijde van de scheervlucht van Voyager 2 stond de magnetosfeer van Uranus ongeveer 59° gekanteld ten opzichte van het baanvlak van de manen. Het magnetische veld is dus nog eens extra gekanteld.
Omdat Uranus en zijn magnetische veldlijnen sneller draaien dan de manen om de planeet draaien, bewegen de magnetische veldlijnen constant langs de manen.
Als de magnetosfeer van Uranus in wisselwerking staat met zijn manen, zouden geladen deeltjes bij voorkeur het oppervlak van de achterste maanhelften moeten raken.
Deze geladen deeltjes, evenals de kosmische straling van ons sterrenstelsel, zouden de verre zijde van Ariël, Umbriël, Titania en Oberon donkerder moeten maken en mogelijk de koolstofdioxide genereren de op deze manen wordt gedetecteerd.
De astronomen verwachtten dat, in ultraviolet en zichtbaar licht, met name voor de binnenste manen Ariël en Umbriël, de verre zijden donkerder zouden zijn dan de nabije zijden.
De onderzoekers zagen echter wel een verschil tussen de hemisferen van de buitenste twee manen, Titania en Oberon – niet de manen die ze verwachtten.
Nog vreemder was dat het verschil in helderheid het tegenovergestelde was van wat ze verwachtten. De twee buitenste manen hebben donkerdere en rodere nabije hemisferen vergeleken met hun verre hemisferen.
De onderzoekers denken dat stof van enkele onregelmatige manen van Uranus de nabije zijden van Titania en Oberon bedekt. Onregelmatige manen zijn natuurlijke hemellichamen met grote, excentrische en hellende banen ten opzichte van het equatoriale vlak van hun moederplaneet.
Micrometeorieten raken voortdurend het oppervlak van de onregelmatige manen van Uranus en stoten kleine stukjes materiaal uit in een baan rond de planeet,
In de loop van de miljoenen jaren beweegt dit stoffige materiaal zich naar binnen richting Uranus en kruidt uiteindelijk de banen van Titania en Oberon.
Deze buitenste manen vegen door het stof en vangen het voornamelijk op hun halfrond op dat naar voren is gericht. Het is vergelijkbaar met insecten die tegen de voorruit van je auto botsen als je over de snelweg rijdt.
Dit materiaal zorgt ervoor dat Titania en Oberon donkerdere en rodere nabije zijden hebben. De buitenste manen beschermen de binnenste manen Ariël en Umbriël effectief tegen het stof, waardoor de hemisferen van de binnenste manen geen verschil in helderheid vertonen.
Astronomen zien hetzelfde gebeuren in het Saturnus-systeem en vermoedelijk ook in het Jupiter-systeem. Dit is een van de eerste bewijzen die astronomen zien van een vergelijkbare uitwisseling van materiaal tussen de manen van Uranus.
Dat ondersteunt dus ook een andere verklaring: stofophoping.
Op basis van deze bevindingen vermoeden astronomen dat de magnetosfeer van Uranus vrij rustig is, of dat deze ingewikkelder is dan voorheen werd aangenomen.
Misschien vinden er interacties plaats tussen de manen van Uranus en de magnetosfeer, maar om de een of andere reden veroorzaken ze geen asymmetrie in de nabije en verre zijden, zoals werd vermoed.
Het antwoord op die vraag is nader onderzoek naar de raadselachtige Uranus, zijn magnetosfeer en zijn manen.
Eerste publicatie: 14 juni 2025
Bron: sci-news
