Otkrivanje Urana i njegovih ledenih tajni

Otkrivanje Urana i njegovih ledenih tajni

Uran, sedma planeta od Sunca, kruži u spoljašnjem Sunčevom sistemu, oko dve milijarde milja (3,2 milijarde kilometara) od Zemlje. To je ogroman svet – četvorostruki prečnik Zemlje, sa 15 puta većom masom i 63 puta većom zapreminom.

Neposećen svemirskim brodovima više od 35 godina, Uran naseljava jedan od najmanje istraženih regiona našeg Sunčevog sistema. Iako su naučnici naučili neke stvari o tome iz teleskopskih posmatranja i teorijskog rada od preleta Voiagera 2 1986. godine, planeta ostaje enigma.

Lako je podeliti Sunčev sistem u dve velike grupe: unutrašnju zonu sa četiri stenovite planete i spoljašnju zonu sa četiri džinovske planete. Ali priroda je, kao i obično, složenija. Uran i Neptun, osma planeta od Sunca, znatno se razlikuju od ostalih. Oba su ledeni divovi, sastavljeni uglavnom od jedinjenja kao što su voda, led, amonijak i metan; to su mesta gde je prosečna temperatura od minus 320 do minus 350 stepeni Farenhajta (minus 212 Celzijusa).

Kroz nedavna otkrića egzoplaneta — svetova izvan našeg Sunčevog sistema koji su bilioni milja udaljeni — astronomi su naučili da su ledeni divovi uobičajeni u celoj galaksiji. Oni izazivaju naše razumevanje planetarne formacije i evolucije. Uran, relativno blizak nama, je naš kamen temeljac za učenje o njima.

Mnogi u svemirskoj zajednici — poput mene — pozivaju NASA-u da lansira robotsku letelicu za istraživanje Urana. Zaista, decenijsko istraživanje planetarnih naučnika iz 2023. rangiralo je takvo putovanje kao najviši prioritet za novu NASA-inu vodeću misiju.

Ovog puta, letelica ne bi jednostavno letela pored Urana na putu negde drugde, kao što je to uradio Voiager 2. Umesto toga, sonda bi provela godine u orbiti i proučavanju planete, njenih 27 meseci i njenih 13 prstenova. Sve o Uranu, nekonvencionalnoj planeti.

Možda se pitate, zašto poslati svemirski brod na Uran, a ne na Neptun. To je stvar orbitalne arhitekture. Zbog položaja obe planete u naredne dve decenije, svemirska letelica sa Zemlje će imati lakšu putanju koju će pratiti da bi stigla do Urana nego do Neptuna. Lansiran u pravo vreme, orbiter bi stigao do Urana za oko 12 godina.

Evo samo nekoliko osnovnih pitanja na koja bi Uran orbiter mogao da odgovori: Od čega je, zapravo, Uran napravljen? Zašto je Uran nagnut na stranu, sa svojim polovima usmerenim skoro direktno ka Suncu tokom leta — što se razlikuje od svih drugih planeta u Sunčevom sistemu? Šta generiše Uranovo čudno magnetno polje, drugačijeg oblika od Zemljinog i neusklađeno sa smerom u kome se planeta okreće? Kako cirkulacija atmosfere funkcioniše na ledenom divu? Šta nam odgovori na sva ova pitanja govore o tome kako nastaju ledeni divovi?

Bez obzira na napredak koji su naučnici postigli po ovim i drugim pitanjima od preleta Voiagera 2, ne postoji zamena za direktna, izbliza i ponovljena posmatranja iz svemirske letelice u orbiti.

Prstenovi oko Urana, verovatno napravljeni od prljavog leda, tanji su i tamniji od onih oko Saturna. Uranov orbiter bi u njima tražio „talasaje“, slično talasima na jezeru. Njihovo pronalaženje omogućilo bi naučnicima da koriste prstenove kao džinovski seizmometar koji će nam pomoći da saznamo o unutrašnjosti Urana, jednoj od njegovih velikih tajni.

Meseci, uglavnom nazvani po književnim likovima iz dela Šekspira i Popea, prvenstveno su napravljeni od smrznute mešavine leda i stena. Pet meseci je posebno ubedljivo. Miranda, Ariel, Umbriel, Titania i Oberon su dovoljno veliki da budu sferni i tretirani kao minijaturni svetovi sami po sebi.

Tokom preleta, Voiager 2 je napravio snimke južne hemisfere meseca u niskoj rezoluciji. (Njihove severne hemisfere, koje se još uvek ne vide, ostaju jedna od glavnih neistraženih granica našeg Sunčevog sistema.) Te slike uključuju fotografije ledenih vulkana na Arielu — primamljiv nagoveštaj prošlih geoloških i tektonskih aktivnosti i, verovatno, podzemnih voda.

Što vodi do jednog od najuzbudljivijih delova misije: Mnogi planetarni naučnici teoretišu da Ariel, i možda većina ili svi ostalih pet meseci, mogu biti okeanski svet koji krije velika, podzemna tela tečne vode kilometrima ispod čvrstog, ledenog površine. Otkrivanje da li neki od meseci ima okeane je jedan od glavnih ciljeva misije.

Ovo je jedan od razloga zašto bi orbiter verovatno nosio magnetometar — da detektuje elektromagnetne interakcije podzemnog okeana dok jedan od njegovih meseci putuje kroz Uranovo magnetno polje. Instrumenti za merenje gravitacionih polja Meseca i kamere za proučavanje geologije njihove površine takođe bi pomogli.

Tečna voda je neophodan uslov za život kakav poznajemo. Ako se otkriju okeani, naučnici će tada hteti da potraže druge sastojke za život na Mesecu – kao što su energija, hranljive materije i organska materija.

Nije određen datum lansiranja misije, a još uvek nema zvaničnog odobrenja NASA za njeno finansiranje. Cena bi verovatno bila više od milijardu dolara.

Jedan kritični faktor koji treba uzeti u obzir: Kosmos funkcioniše po sopstvenom rasporedu, a putanje svemirskih letelica do Urana će se menjati tokom godina kako se planete kreću duž svojih orbita. U idealnom slučaju, NASA bi pokrenula misiju 2031. ili 2032. kako bi maksimizirala pogodnost putanje i minimizirala vrijeme putovanja. Taj vremenski raspon je manji nego što se čini; potrebne su godine planiranja — i još godine izgradnje svemirske letelice — da bi bila spremna za lansiranje. Zato je sada vreme da se započne proces i finansira misija u ovom fascinantnom svetu.