Das James Webb Space Telescope (JWST) hat einen Durchbruch in der Planetenwissenschaft erzielt und die erste dreidimensionale Karte der Polarlichter auf Uranus erstellt. Diese beispiellose Beobachtung enthüllt neue Details über die obere Atmosphäre des Eisriesen und sein eigenartiges Magnetfeld. Die von einem internationalen Forscherteam durchgeführte Studie bietet entscheidende Einblicke in die Energieflüsse innerhalb dieser riesigen Planeten, sowohl in unserem Sonnensystem als auch darüber hinaus.
Das einzigartige Magnetfeld von Uranus
Uranus ist anders als alle anderen Planeten in unserem Sonnensystem. Sein Magnetfeld ist geneigt und von seiner Rotationsachse versetzt, wodurch Polarlichter entstehen, die in einem chaotischen Muster über die Oberfläche des Planeten ziehen. Dies macht es schwierig, mit herkömmlichen Methoden zu studieren. „Die Magnetosphäre des Uranus ist eine der seltsamsten im Sonnensystem“, erklärt Paola Tiranti von der Northumbria University. „Diese ungewöhnliche Struktur macht das Verständnis seiner Energiebilanz zu einer besonderen Herausforderung.“
Wie JWST die Daten erfasst hat
Das Team nutzte den Nahinfrarotspektrographen (NIRSpec) des JWST, um Uranus während seiner Rotation zu beobachten. Dadurch konnten sie messen, wie sich Temperatur und geladene Teilchen mit der Höhe verändern. Die resultierenden Daten liefern ein detailliertes Bild der vertikalen Struktur des Planeten und zeigen, wie sich Energie durch seine obere Atmosphäre bewegt. Laut Tiranti: „Indem Webb die vertikale Struktur von Uranus so detailliert enthüllt, hilft er uns, die Energiebilanz der Eisriesen zu verstehen.“
Abkühlungstrends und zukünftige Auswirkungen
Die Daten bestätigen auch, dass sich die obere Atmosphäre von Uranus weiter abkühlt, ein Trend, der erstmals Anfang der 1990er Jahre beobachtet wurde. Das JWST maß eine Durchschnittstemperatur von rund 150 Grad Celsius (426 Kelvin) – weniger als bei früheren Messungen. Dieser Abkühlungstrend wirft Fragen zur langfristigen atmosphärischen Stabilität und den Energiedissipationsmechanismen des Planeten auf.
Diese Entdeckung baut auf der Grundlage des Vorbeiflugs der Voyager 2 im Jahr 1986 auf, bei der Uranus erstmals als der kälteste Planet unseres Sonnensystems identifiziert wurde. Die empfindlicheren Instrumente des JWST ermöglichen es Wissenschaftlern nun, diese Veränderungen im Laufe der Zeit mit beispielloser Präzision zu verfolgen.
„Dies ist das erste Mal, dass wir die obere Atmosphäre von Uranus dreidimensional sehen konnten“, bemerkt Tiranti. „Webbs Sensibilität ermöglicht es uns, Energiebewegungen zu verfolgen und den Einfluss seines einseitigen Magnetfelds zu verstehen.“
Die vom JWST gewonnenen detaillierten Daten werden nicht nur unser Verständnis von Uranus verbessern, sondern Wissenschaftlern auch dabei helfen, Riesenplaneten zu charakterisieren, die entfernte Sterne umkreisen. Die Möglichkeit, das Energieverhalten von Eisriesen zu untersuchen, ist ein entscheidender Schritt zur Identifizierung potenziell bewohnbarer Welten außerhalb unseres Sonnensystems.
Die laufenden Beobachtungen des James Webb-Weltraumteleskops verändern weiterhin unser Wissen über den Kosmos und liefern unschätzbare Einblicke in Planetenphänomene, die Millionen von Kilometern entfernt sind. Seine neuesten Entdeckungen zeigen die Leistungsfähigkeit fortschrittlicher Technologie, um die Geheimnisse unseres Universums zu entschlüsseln.
