Voyager 2 uzay aracı yaklaşık 50 yıl önce Uranüs’ü ziyaret ettiğinde manyetik bir gizemi keşfetti. Çoğu gezegenin aksine, buz devinin manyetik alanı, dönme ekseninden yaklaşık 60° eğilerek, şiddeti değişen asimetrik bir manyetik alan yaratıyor. Bu anormalliğin nedenini anlamak, NASA’nın buz devlerine yönelik önerdiği amiral gemisi misyonunun temel hedeflerinden biridir. M. Acevski ve meslektaşlarının Jeofizik Araştırma Mektupları dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmasına göre, gezegenin eğimli manyetik alanı da muhtemelen Voyager 2 misyonu tarafından yapılan bir başka ilginç keşiften sorumlu.
Güçlü bir manyetik alana sahip bir gezegen, uzaydan yüklü parçacıkları yakalayabilir ve bu parçacıklar, radyasyon kuşağı adı verilen bir yapı içinde gezegenin etrafında sürüklenebilir. Uzay aracının cihazları, Uranüs çevresinde tahmin edilenden çok daha zayıf, yani beklenen üst sınırdan yaklaşık 100 kat daha düşük proton radyasyon kuşakları tespit etti. Yazarlar nedenini bulmak için yeni modelleme kullandılar.
Gezegensel alan yapılarının çoğu çift kutuplu alan kullanılarak modellenebilir ancak araştırmacılar, gezegenin manyetik eksenel asimetrisini simüle etmek için modellerine daha karmaşık bir dört kutuplu alan eklediler. Uranüs’ü çevreleyen yüklü parçacıkların yörüngelerini simüle etmek için Boris algoritmasını (genellikle elektromanyetik alandaki parçacıkların hareketini modellemek için kullanılır) kullandılar.
Parçacıkların asimetrik manyetik alanın daha güçlü ve daha zayıf bölgelerinden geçerken yörüngelerinin farklı noktalarında hız değiştirdiğini buldular. Bu etkinin yalnızca manyetik alan ek bir dört kutuplu alan kullanılarak simüle edildiğinde ortaya çıkması dikkat çekicidir.
Yazarlar, artan hıza sahip bölgelerin parçacıkları dağıttığını ve gezegenin bazı bölgelerinde yoğunluklarını %20’ye kadar azalttığını söylüyor. Voyager 2’nin bu kadar düşük yoğunluklu bir bölgeden geçmiş olabileceğini düşünüyorlar, bu da radyasyon kuşaklarında neden beklenenden daha az parçacık tespit ettiğini açıklayabilir.
Bu, Voyager 2 tarafından tespit edilen radyasyon kuşağının zayıflığını tam olarak açıklamıyor. Ancak bu veriler, Voyager 2’nin keşiflerinin ardındaki mekanizmayı açıklamaya yardımcı olabilir ve gezegenin manyetik alanının etkisine ilişkin yeni teorik bilgiler sağlayabilir.
Uranüs’e önerilen bir uzay görevi, daha fazla veri sağlayabilir ve potansiyel olarak gezegenin olağandışı manyetik alanının ardındaki mekanizmaların anlaşılmasına yardımcı olabilir.