Полярные сияния на Земле и на других планетах, имеющих достаточно сильное магнитное поле, возникают под действием заряженных частиц - протонов и электронов, летящих от Солнца. Встречаясь с магнитным полем, частицы начинают двигаться вдоль его силовых линий. В окрестностях магнитного поля они устремляются к поверхности и вызывают свечение в верхних слоях атмосферы.
Впервые полярные сияния на Уране зафиксировал в 1986 году межпланетный зонд "Вояджер-2". С тех пор попытки повторить эти наблюдения с Земли или с околоземных телескопов не удавались.
Уран - единственная планета Солнечной системы, которая вращается "лежа на боку", ось ее вращения лежит в плоскости ее орбиты. В то же время, магнитные полюса Урана сдвинуты относительно географических на угол в 60 градусов. На Земле это отклонение составляет лишь 11 градусов, что и позволяет пользоваться магнитным компасом для того, чтобы определить направление на географический полюс. Ученые полагают, что сдвиг магнитных полюсов связан с тем, что магнитное поле планеты генерирует соленый океан, скрытый под ее плотной атмосферой.
Из-за необычной конфигурации магнитосферы полярное сияние на Уране может возникать только при определенном положении планеты относительно Солнца.
Во время пролета "Вояджера" на Уране было солнцестояние: ось вращения планеты "смотрела" на Солнце, а магнитные полюса находились в положении, близком к положению земных полюсов, под большим углом к потоку солнечного ветра. В результате сияния были более продолжительными и происходили, в основном, на ночной стороне планеты.
Однако сейчас на Уране равноденствие, и ось его вращения перпендикулярна направлению на Солнце. В результате каждый из магнитных полюсов оказывается на Солнце по одному разу в день, что должно порождать совершенно другой тип полярных сияний.
"Эта конфигурация уникальна в Солнечной системе", - отметил руководитель исследования Лорен Лами (Laurent Lamy) из Парижской обсерватории.
Ученым пришлось тщательно спланировать свои наблюдения: нужно было точно определить момент, когда к Урану придет корональный выброс - облако частиц высокой энергии, которые и вызывают полярные сияния.
В середине сентября 2011 года с помощью спутников на орбите Земли и других инструментов ученые обнаружили корональный выброс, летящий к Урану. Через две недели он добрался до Юпитера. Вычисления показали, что он прибудет к Урану в середине ноября, что позволило ученым распланировать время для наблюдений.
В результате телескоп "Хаббл" сумел зафиксировать две короткие голубоватые вспышки на дневной стороне планеты - полярные сияния, которые не наблюдались почти 30 лет.
