Zaskakująca atmosfera Urana. W końcu poznaliśmy jej pionową strukturę
Górna warstwa atmosfery Urana należy do najsłabiej poznanych w Układzie Słonecznym. A jednocześnie ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, jak gazowe olbrzymy oddziałują ze swoim otoczeniem. Teraz po raz pierwszy udało się stworzyć mapę jej pionowego przekroju, co pozwoliło na zobrazowanie, jak temperatura i zagęszczenie naładowanych cząstek zmienia się w jonosferze wraz z wysokością. Mapowanie wykonano za pomocą instrumentu NIRSpec na Teleskopie Webba, dzięki któremu naukowcy z Northumbria University, Boston University oraz University of Reading obserwowali gazowego olbrzyma przez niemal cały jego okres rotacji wokół własnej osi (doba na Uranie trwa około 17 godzin i 14 minut).
Z badań wynika, że temperatura osiąga maksymalne wartości na wysokości około 3-4 tysięcy kilometrów nad planetą, a maksymalne zagęszczenie jonów jest największe na wysokości około 1000 kilometrów i jest znacznie mniejsze, niż przewidywały modele. Ponadto pomiędzy 190 a 240 stopniem długości geograficznej zachodniej stwierdzono spadek całkowitej emisji i gęstości jonów, co może wskazywać na wpływ pola magnetycznego planety.
Uzyskane dane potwierdzają trend znany od lat 90. – atmosfera Urana się ochładza, a zmierzona temperatura to około 150 stopni Celsjusza, czyli mniej niż poprzednio. Uran nie zachowuje się zatem jak inne gazowe olbrzymy, które utrzymują lub zwiększają temperaturę atmosfery dzięki wewnętrznej energii. Przy biegunach magnetycznych zauważono dwa jasne pasy emisji, a między nimi emisja i gęstość jonów są osłabione, co sugeruje, że transport plazmy jest kontrolowany przez pole magnetyczne planety.
Wszystkie te spostrzeżenia wskazują, że to, co dzieje się w atmosferze Urana nie jest kontrolowane głównie przez Słońce, ale przez pole magnetyczne planety. To ono kształtuje temperaturę, przepływ i gęstość plazmy oraz zorze Urana.
Magnetosfera Urana jest jedną z najdziwniejszych w Układzie Słonecznym. Jest nachylona i przesunięta względem osi obrotu planety, przez co zorze przemieszczają się po powierzchni w złożony sposób. Webb pokazał nam, jak głęboko efekty te sięgają w atmosferę. Teleskop pomaga nam zrozumieć bilans energetyczny lodowych olbrzymów. To kluczowy krok w kierunku charakteryzowania takich planet poza Układem Słonecznym, wyjaśnia główna autorka badań Paola I. Tiranti z Northumbria University.
Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule JWST Discovers the Vertical Structure of Uranus' Ionosphere.
Komentarze (0)