Nová pozorování z vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) poskytla dosud nejdetailnější snímek horní atmosféry Uranu, který odhaluje překvapivě nerovnou a chladnější ionosféru, než se dříve myslelo. Objev publikovaný v Geophysical Research Letters poskytuje bezprecedentní pohled na podivné polární záře ledového obra a vliv jeho vysoce nakloněného magnetického pole.
Mapování neviditelné vrstvy Uranu
Po desetiletí se vědci při odhadu podmínek v horní atmosféře Uranu spoléhali na nepřímá měření. Infračervená pozorování JWST nyní umožnila trojrozměrné skenování ionosféry planety, sledování slabé záře trihydridových kationtů – nabitých molekul vznikajících při interakci slunečního světla a kosmických částic s atmosférou. Tato záře se mění s teplotou a hustotou a působí jako přirozený indikátor struktury atmosféry.
Neočekávané objevy
Data ukazují, že horní atmosféra Uranu je slabší, než předpovídaly dřívější modely. Teploty jsou navíc nečekaně nízké a zdá se, že nadále klesají, což je trend pozorovaný v posledních třech desetiletích. Tento chladicí efekt je významný, protože teplota atmosféry ovlivňuje, jak se energie pohybuje po planetě.
Role jedinečného magnetického pole Uranu
Uran rotuje na své straně, což má za následek extrémní sezónní posuny s každým pólem obráceným ke Slunci po dobu 21 let. Tato podivná rotace má také za následek posunuté magnetické pole, které se nepodobá žádnému jinému v naší sluneční soustavě. Pozorování JWST zachytila jasné polární záře v blízkosti pólů, podobné těm, které byly pozorovány na Jupiteru, ale také odhalila oblasti s různou nabitou aktivitou v důsledku složité magnetické geometrie planety.
“Magnetosféra Uranu je jednou z nejpodivnějších ve sluneční soustavě… Je nakloněná a odsazená od rotační osy planety, což znamená, že její polární záře zametají povrch složitým způsobem.”
– Paola Tiranti, Northumbrijská univerzita
Důsledky pro výzkum exoplanet
Pochopení atmosféry Uranu je důležité nejen pro studium tohoto vzdáleného světa; poskytuje důležitý referenční bod pro studium exoplanet. Objevením tisíců plynných obrů kolem jiných hvězd, poznáním toho, jak se energie, teplota a nabité částice chovají v podobných planetárních prostředích, zlepší naši schopnost interpretovat pozorování těchto vzdálených světů. Nová data JWST poskytují skutečnou šablonu pro pochopení atmosférické dynamiky ledových obrů v jiných částech galaxie.
Tato pozorování znamenají posun v našem chápání Uranu, přeměňují jej z bezbarvé modré koule na dynamickou planetu se složitými atmosférickými procesy. Pokračující analýza dat bude i nadále zdokonalovat naše chápání tohoto jedinečného světa a jeho místa v širším kontextu planetární vědy.
