Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) dokonał przełomu w naukach planetarnych dzięki pierwszej trójwymiarowej mapie zorzy na Uranie. Ta bezprecedensowa obserwacja ujawnia nowe szczegóły dotyczące górnych warstw atmosfery lodowego giganta i jego dziwnego pola magnetycznego. Badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców dostarcza kluczowych informacji na temat sposobu przemieszczania się energii w obrębie tych masywnych planet, zarówno w Układzie Słonecznym, jak i poza nim.
Unikalne pole magnetyczne Urana
Uran nie przypomina żadnej innej planety w naszym Układzie Słonecznym. Jego pole magnetyczne jest nachylone i przesunięte względem osi obrotu, co tworzy zorze losowo pokrywające powierzchnię planety. Utrudnia to naukę tradycyjnymi metodami. „Magnosfera Urana jest jedną z najdziwniejszych w Układzie Słonecznym” – wyjaśnia Paola Tiranti z Uniwersytetu Northumbria. „Ta niezwykła struktura szczególnie utrudnia zrozumienie jej bilansu energetycznego”.
Jak JWST przechwycił dane
Zespół wykorzystał spektrograf bliskiej podczerwieni (NIRSpec) JWST do obserwacji obrotu Urana. Umożliwiło im to zmierzenie, jak temperatura i naładowane cząstki zmieniają się wraz z wysokością. Odkrycia dostarczają szczegółowego obrazu pionowej struktury planety, ujawniając, w jaki sposób energia przemieszcza się w jej górnych warstwach atmosfery. Według Tirantiego: „Poprzez tak szczegółową wizualizację pionowej struktury Urana Webb pomaga nam zrozumieć bilans energetyczny lodowych gigantów”.
Trendy w zakresie chłodzenia i przyszłe implikacje
Dane potwierdzają również, że górne warstwy atmosfery Urana w dalszym ciągu się ochładzają, co zostało zaobserwowane po raz pierwszy na początku lat 90. XX wieku. JWST zmierzył średnią temperaturę około 150 stopni Celsjusza (426 kelwinów), czyli niższą niż poprzednie pomiary. Ten trend ochłodzenia rodzi pytania o długoterminową stabilność atmosfery planety i mechanizmy rozpraszania energii.
Odkrycie opiera się na danych uzyskanych podczas przelotu Voyagera 2 w 1986 roku, kiedy po raz pierwszy zidentyfikowano Uran jako najzimniejszą planetę w naszym Układzie Słonecznym. Bardziej czułe instrumenty JWST umożliwiają teraz naukowcom śledzenie tych zmian z niespotykaną dotąd precyzją.
„Po raz pierwszy możemy zobaczyć górną atmosferę Urana w trzech wymiarach” – zauważa Tiranti. „Czułość Webba pozwala nam śledzić ruch energii i zrozumieć wpływ jej jednokierunkowego pola magnetycznego”.
Szczegółowe dane uzyskane przez JWST nie tylko pogłębią naszą wiedzę o Uranie, ale także pomogą naukowcom scharakteryzować gigantyczne planety krążące wokół odległych gwiazd. Możliwość badania energetycznego zachowania lodowych gigantów jest kluczowym krokiem w kierunku identyfikacji potencjalnie nadających się do zamieszkania światów poza naszym Układem Słonecznym.
Bieżące obserwacje prowadzone za pomocą Teleskopu Jamesa Webba w dalszym ciągu na nowo definiują naszą wiedzę o kosmosie, dostarczając bezcennego wglądu w zjawiska planetarne oddalone o miliony kilometrów. Jego najnowsze odkrycia ukazują siłę zaawansowanej technologii w odkrywaniu tajemnic naszego Wszechświata.
