ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ดวงที่เจ็ดจากดวงอาทิตย์และมีวงแหวนสองชุดรอบเส้นศูนย์สูตร ดาวเคราะห์ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าโลกสี่เท่า หมุนด้านข้าง ทำให้แตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ เนื่องจากยานโวเอเจอร์ 2 เป็นยานอวกาศเพียงลำเดียวที่เคยบินโดยดาวยูเรนัส นักดาราศาสตร์จึงอาศัยกล้องโทรทรรศน์ที่ใกล้โลกมากขึ้น เช่น จันทราและกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่ห่างไกลและเย็นยะเยือกที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเกือบทั้งหมด

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยใช้การสังเกตจันทราที่ถ่ายในดาวยูเรนัสในปี 2545 และอีกครั้งในปี 2560 พวกเขาเห็นการตรวจจับที่ชัดเจนของรังสีเอกซ์จากการสังเกตครั้งแรก เพิ่งวิเคราะห์เมื่อเร็วๆ นี้ และอาจมีการปะทุของรังสีเอกซ์ในสิ่งเหล่านั้นที่ได้รับ 15 ครั้ง ปีต่อมา กราฟิกหลักแสดงภาพเอ็กซ์เรย์จันทราของดาวยูเรนัสจากปี 2002 (เป็นสีชมพู) ซ้อนทับบนภาพออปติคัลจากกล้องโทรทรรศน์ Keck-I ที่ได้รับในการศึกษาแยกต่างหากในปี 2547 ภาพหลังแสดงดาวเคราะห์ในทิศทางเดียวกับที่มันเป็น ในระหว่างการสังเกตจันทรา พ.ศ. 2545

อะไรทำให้ดาวยูเรนัสปล่อยรังสีเอกซ์ คำตอบ: ส่วนใหญ่เป็นดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์ได้สังเกตว่าทั้งดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์กระจายแสงเอ็กซ์เรย์ที่ดวงอาทิตย์มอบให้ คล้ายกับที่ชั้นบรรยากาศของโลกกระจายแสงของดวงอาทิตย์ ในขณะที่ผู้เขียนของการศึกษาดาวยูเรนัสครั้งใหม่คาดว่ารังสีเอกซ์ส่วนใหญ่ที่ตรวจพบจะมาจากการกระเจิง แต่ก็มีคำแนะนำที่ยั่วเย้าว่ามีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อย่างน้อยหนึ่งแหล่ง หากการสังเกตเพิ่มเติมยืนยันสิ่งนี้ อาจมีความหมายที่น่าสนใจสำหรับการทำความเข้าใจดาวยูเรนัส

ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือวงแหวนของดาวยูเรนัสกำลังผลิตรังสีเอกซ์เอง ซึ่งเป็นกรณีของวงแหวนของดาวเสาร์ ดาวยูเรนัสล้อมรอบด้วยอนุภาคที่มีประจุ เช่น อิเล็กตรอนและโปรตอนในสภาพแวดล้อมของพื้นที่ใกล้เคียง หากอนุภาคที่มีพลังเหล่านี้ชนกับวงแหวน อาจทำให้วงแหวนเรืองแสงในรังสีเอกซ์ได้ ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งคืออย่างน้อยรังสีเอกซ์บางส่วนมาจากแสงออโรร่าบนดาวยูเรนัส ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เคยพบบนดาวเคราะห์ดวงนี้ในช่วงความยาวคลื่นอื่นๆ

บนโลกนี้ เราสามารถเห็นการแสดงแสงสีบนท้องฟ้าที่เรียกว่าออโรรา ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคพลังงานสูงมีปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศ รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาในแสงออโรร่าของโลก ซึ่งเกิดจากอิเล็กตรอนที่มีพลัง หลังจากที่พวกมันเคลื่อนที่ไปตามเส้นสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ไปยังขั้วของมันและถูกชั้นบรรยากาศชะลอตัวลง ดาวพฤหัสบดีมีออโรร่าด้วย รังสีเอกซ์จากแสงออโรร่าบนดาวพฤหัสบดีมาจากสองแหล่ง ได้แก่ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามเส้นสนามแม่เหล็กเช่นเดียวกับบนโลก และอะตอมและโมเลกุลที่มีประจุบวกตกที่บริเวณขั้วโลกของดาวพฤหัสบดี อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่ค่อยแน่ใจเกี่ยวกับสาเหตุของแสงออโรร่าบนดาวยูเรนัส การสังเกตของจันทราอาจช่วยไขปริศนานี้ได้

ดาวยูเรนัสเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการสังเกตการณ์ด้วยรังสีเอกซ์ เนื่องจากแกนหมุนและสนามแม่เหล็กของมันเคลื่อนที่ผิดปกติ ในขณะที่แกนหมุนและสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะเกือบจะตั้งฉากกับระนาบของวงโคจรของพวกมัน แต่แกนการหมุนของดาวยูเรนัสนั้นเกือบจะขนานกับเส้นทางรอบดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ ในขณะที่ดาวยูเรนัสเอียงไปด้านข้าง สนามแม่เหล็กของมันจะเอียงด้วยปริมาณที่แตกต่างกัน และเบี่ยงเบนจากศูนย์กลางของดาวเคราะห์ นี่อาจทำให้แสงออโรร่ามีความซับซ้อนและแปรปรวนผิดปกติ การระบุแหล่งที่มาของรังสีเอกซ์จากดาวยูเรนัสสามารถช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าวัตถุแปลกปลอมในอวกาศเช่นหลุมดำและดาวนิวตรอนที่ปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมาเป็นอย่างไร

บทความอธิบายผลลัพธ์เหล่านี้ปรากฏในวารสาร Journal of Geophysical Researchฉบับล่าสุด ผู้เขียนคือ William Dunn (University College London, United Kingdom), Jan-Uwe Ness (University of Marseille, France), Laurent Lamy (Paris Observatory, France), Grant Tremblay (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian), Graziella Branduardi- Raymont (University College London), Bradford Snios (CfA), Ralph Kraft (CfA), Z. Yao (Chinese Academy of Sciences, Beijing), Affelia Wibisono (University College London)

ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่าจัดการโปรแกรมจันทรา ศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราของหอดูดาวสมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์จากเคมบริดจ์แมสซาชูเซตส์และการปฏิบัติการบินจากเบอร์ลิงตันแมสซาชูเซตส์