Телескопът „Джеймс Уеб“ създаде първата триизмерна карта на полярните сияния на Уран

Космическият телескоп „Джеймс Уеб“ за първи път създаде триизмерна карта на полярните сияния на Уран. За тази цел международен екип от астрономи наблюдава тази отдалечена от Слънчевата система планета почти през целия период на нейното въртене – около 17 часа. Това осигури уникални спектрални данни за горните слоеве на атмосферата на планетата на височина до няколко хиляди километра над облаците, които значително изясниха нейната структура.

Магнитното поле на Уран е едно от най-необичайните сред всички планети в нашата система. Например, докато магнитното поле на Земята се отклонява от оста на въртене само с 11°, отклонението на магнитното поле на Уран е около 60°. Тази „несинхронизация“ води до появата на полярни сияния на Уран дори в екваториалните му ширини, а „Джемйс Уеб“ помогна за първи път всички те да бъдат засечени в рамките на дневното въртене на планетата, което е първото подобно наблюдение в историята.

По-специално, телескопът идентифицира две ярки ивици, свързани с явлението в близост до магнитните полюси, както и зона с ниска емисия и йонна плътност между тях. Тези данни показват сложното взаимодействие на магнитосферата и атмосферата, както и ограниченото нагряване в зоните на полярните сияния – температурата там се повишава само с десетки градуси.

Припомняме, че явлението полярно сияние възниква в процеса на йонизация на атмосферните атоми от частиците на слънчевия вятър. След известно време възбудените атоми се връщат в нормално състояние и излъчват фотони. По този начин явлението дава представа за състава и динамиката на атмосферата и за разпределението на температурата (енергията) в нейната дебелина.

По този начин наблюденията потвърдиха продължаващото охлаждане на горните слоеве на атмосферата на Уран. През последните десетилетия температурата в тези слоеве се понижава, което не се регистрира за първи път, но сега е получена подробна триизмерна картина на случващото се. Това ни помага да разберем как се разпределя енергията в атмосферата на ледения гигант и защо Уран остава една от най-студените планети в Слънчевата система.

Откритията далеч надхвърлят възможностите на предишни мисии като „Вояджър 2“. Учените са развълнувани от откритието, като го наричат пробив в изучаването на Уран.

„За първи път успяваме да видим горните слоеве на атмосферата на Уран в три измерения.“

казва ръководителят на изследването Паола Тиранти от университета Нортумбрия в Обединеното кралство

Най-важното обаче е, че откритията отварят нови възможности за разбиране на физиката на ледените гиганти, техните магнитосфери и полярни сияния, които са много различни от подобни явления на други планети. Това е важно не само за изучаването на далечните планети в нашата система, но и за разбирането на процесите на екзопланети далеч във Вселената.