Uranus heeft mogelijk een vreemd stroboscoopachtig magneetveld

Aurora's op Uranus
De witte vlekken op de foto’s zijn de aurora’s. Credit: ESA/NASA/Hubble

Het wordt steeds gekker met Uranus. De verre ijsreus draait gekanteld op zijn zijde om de Zon heen en heeft mogelijk ook een instabiel magneetveld dat constant aan en uit flikkert.

Magneetvelden rond planeten, magnetosferen, zorgen voor een beschermend veld tegen de schadelijke straling van de Zon, de zonnewind. Op Aarde komt het magneetveld redelijk overeen met de positie van de rotatieas en magneetvelden ontstaan aan de noord- en de zuidpool van de planeet. Op Uranus is de magnetosfeer een echter beetje meer chaotisch.

De ashelling van Uranus bedraagt maar liefst 98 graden en het magneetveld is nog eens met een extra 60 graden gekanteld. Bij iedere rotatie van de planeet (ongeveer iedere 17,24 uur) draait dit scheve magneetveld rond waarbij periodiek magnetische veldlijnen worden geopend en gesloten.

Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology in Atlanta hebben dit ontdekt door de rommelige atmosfeer van Uranus met behulp van verschillende modellen en gegevens van de Voyager 2 die Uranus in 1986 bezocht, te simuleren.

Volgens de onderzoekers is Uranus geometrisch gezien een nachtmerrie. Het magneetveld draait erg snel, net zoals een kind met radslagen van een heuvel af komt. Als de gemagnetiseerde zonnewind dit draaiende magneetveld in de juiste richting raakt dan kan het zich er mee verbinden. De magnetosfeer opent en sluit zich dagelijks.

Als de magnetosfeer zich opent dan kunnen geladen deeltje van de Zon de planeet bombarderen. Als het magnetische veldlijnen zich weer met elkaar verbinden dan kan dit natuurlijke schild de zonnewind blokkeren.

Er is mogelijk een relatie met de aurora’s op Neptunus. Net als de aurora’s op Aarde en de andere planeten licht de atmosfeer van Uranus op als geladen deeltjes van de zonnewind de atmosfeer raken en reageren met gassen als stikstof en zuurstof.

De aurora’s op Uranus zijn eerder al door de Hubble telescoop waargenomen maar astronomen hebben door de grote afstand van de planeet tot de Aarde (gemiddeld 3,2 miljard kilometer) moeite om de interacties van de zonnewind met de magnetosfeer goed te bestuderen. NASA heeft plannen om een ruimtesonde naar Uranus en Neptunus te sturen om onder andere deze magneetvelden beter te kunnen bestuderen.

Onderzoekers zeggen dat ze door het bestuderen van Uranus en Neptunus veel meer kunnen leren over planeten buiten ons zonnestelsel. De overgrote meerderheid van de exoplaneten die nu zijn ontdekt hebben de grootte van de ijsreuzen in ons zonnestelsel. Misschien zijn de dingen die we nu waarnemen op Uranus en Neptunus de norm voor planeten: een unieke magnetosfeer en minder goed uitgelijnde magneetvelden.

Het is dus belangrijk om te begrijpen hoe deze complexe magnetosferen exoplaneten beschermen tegen schadelijke straling van hun ster want het verschaft informatie over de bewoonbaarheid van deze planeten.

Het onderzoek werd op 27 juni 2017 gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research: Space Physics

 

Eerste publicatie: 9 juli 2017