Nuove osservazioni del James Webb Space Telescope (JWST) hanno fornito la mappatura più dettagliata finora dell’atmosfera superiore di Urano, rivelando una ionosfera sorprendentemente irregolare e più fredda di quanto precedentemente previsto. Questa scoperta, pubblicata su Geophysical Research Letters, offre una visione senza precedenti delle bizzarre formazioni aurorali del gigante di ghiaccio e dell’influenza del suo campo magnetico altamente inclinato.
Mappatura dello strato invisibile di Urano
Per decenni, gli scienziati hanno fatto affidamento su misurazioni indirette per stimare le condizioni nell’atmosfera superiore di Urano. Le osservazioni a infrarossi del JWST hanno ora consentito una scansione tridimensionale della ionosfera del pianeta, tracciando il debole bagliore dei cationi triidrogeno – molecole cariche formate dalla luce solare e dalle particelle cosmiche che interagiscono con l’atmosfera. Questo bagliore varia con la temperatura e la densità, agendo come un tracciante naturale per la struttura atmosferica.
Risultati inattesi
I dati rivelano che l’atmosfera superiore di Urano è più debole di quanto previsto dai modelli precedenti. Inoltre, la temperatura è inaspettatamente bassa e sembra continuare a diminuire, una tendenza osservata negli ultimi tre decenni. Questo effetto di raffreddamento è significativo perché le temperature atmosferiche influenzano il modo in cui l’energia fluisce attraverso il pianeta.
Il ruolo del campo magnetico unico di Urano
Urano ruota su un fianco, creando spostamenti stagionali estremi in cui ciascun polo è rivolto verso il sole per periodi di 21 anni. Questa strana rotazione si traduce anche in un campo magnetico asimmetrico, diverso da qualsiasi altro nel nostro sistema solare. Le osservazioni del JWST hanno rilevato bande aurorali luminose vicino ai poli, simili a quelle viste su Giove, ma hanno anche rivelato zone di attività carica variabile a causa della complessa geometria magnetica del pianeta.
“La magnetosfera di Urano è una delle più strane del Sistema Solare… È inclinata e spostata rispetto all’asse di rotazione del pianeta, il che significa che le sue aurore si estendono sulla superficie in modi complessi.”
– Paola Tiranti, Università della Northumbria
Implicazioni per la ricerca sugli esopianeti
Comprendere l’atmosfera di Urano non riguarda solo questo mondo lontano; offre un punto di riferimento vitale per lo studio degli esopianeti. Con migliaia di giganti gassosi scoperti attorno ad altre stelle, sapere come si comportano l’energia, la temperatura e le particelle cariche in un ambiente planetario simile migliorerà la nostra capacità di interpretare le osservazioni di questi mondi distanti. I nuovi dati del JWST forniscono un modello del mondo reale per comprendere le dinamiche atmosferiche dei giganti di ghiaccio in altre parti della galassia.
Queste osservazioni segnano un cambiamento nella nostra comprensione di Urano, spostandolo da una sfera blu priva di caratteristiche a un pianeta dinamico con processi atmosferici complessi. L’analisi dei dati in corso continuerà ad affinare la nostra comprensione di questo mondo unico e del suo posto nel contesto più ampio della scienza planetaria.
