De James Webb Space Telescope (JWST) heeft een doorbraak bereikt in de planetaire wetenschap en heeft de eerste driedimensionale kaart van aurora’s op Uranus geproduceerd. Deze ongekende waarneming onthult nieuwe details over de bovenste atmosfeer van de ijsreus en zijn eigenaardige magnetische veld. De studie, uitgevoerd door een internationaal team van onderzoekers, biedt kritische inzichten in hoe energie stroomt binnen deze enorme planeten, zowel in ons zonnestelsel als daarbuiten.
Het unieke magnetische veld van Uranus
Uranus is anders dan alle andere planeten in ons zonnestelsel. Het magnetische veld is gekanteld en verschoven ten opzichte van de rotatie-as, waardoor aurora’s ontstaan die in een chaotisch patroon over het oppervlak van de planeet razen. Dit maakt het moeilijk om met traditionele methoden te studeren. ‘De magnetosfeer van Uranus is een van de vreemdste in het zonnestelsel’, legt Paola Tiranti van de Northumbria Universiteit uit. “Deze ongebruikelijke structuur maakt het begrijpen van de energiebalans bijzonder uitdagend.”
Hoe JWST de gegevens heeft vastgelegd
Het team gebruikte de Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) van de JWST om Uranus te observeren terwijl deze ronddraaide. Hierdoor konden ze meten hoe temperatuur en geladen deeltjes veranderen met de hoogte. De resulterende gegevens bieden een gedetailleerd beeld van de verticale structuur van de planeet en laten zien hoe energie door de bovenste atmosfeer reist. Volgens Tiranti: “Door de verticale structuur van Uranus zo gedetailleerd te onthullen, helpt Webb ons de energiebalans van de ijsreuzen te begrijpen.”
Koelingstrends en toekomstige implicaties
De gegevens bevestigen ook dat de bovenste lagen van de atmosfeer van Uranus blijven afkoelen, een trend die voor het eerst werd waargenomen begin jaren negentig. De JWST mat een gemiddelde temperatuur van ongeveer 150 graden Celsius (426 Kelvin), lager dan eerdere metingen. Deze afkoelingstrend roept vragen op over de langetermijnmechanismen voor atmosferische stabiliteit en energiedissipatie van de planeet.
Deze ontdekking bouwt voort op de basis die werd gelegd tijdens de scheervlucht van Voyager 2 in 1986, waarbij Uranus voor het eerst werd geïdentificeerd als de koudste planeet in ons zonnestelsel. Dankzij de gevoeligere instrumenten van JWST kunnen wetenschappers deze veranderingen in de loop van de tijd met ongekende precisie volgen.
“Dit is de eerste keer dat we de bovenste atmosfeer van Uranus in drie dimensies kunnen zien”, merkt Tiranti op. “De gevoeligheid van Webb stelt ons in staat de energiebeweging te volgen en de invloed van het scheve magnetische veld te begrijpen.”
De gedetailleerde gegevens verkregen door JWST zullen niet alleen ons begrip van Uranus vergroten, maar wetenschappers ook helpen reuzenplaneten te karakteriseren die in een baan om verre sterren draaien. Het vermogen om het energiegedrag van ijsreuzen te bestuderen is een cruciale stap in de richting van het identificeren van potentieel bewoonbare werelden buiten ons zonnestelsel.
De voortdurende waarnemingen van de James Webb Ruimtetelescoop blijven onze kennis van de kosmos hervormen en verschaffen waardevolle inzichten in planetaire verschijnselen op miljoenen kilometers afstand. De nieuwste ontdekkingen demonstreren de kracht van geavanceerde technologie om de mysteries van ons universum te ontsluiten.
