LONDÝN - Vďaka Vesmírnemu teleskopu Jamesa Webba sa astronómom podarilo vytvoriť vôbec prvú trojrozmernú mapu hornej atmosféry Uránu. Objav ponúka nový pohľad na záhadné polárne žiary, extrémne sklonené magnetické pole aj prebiehajúce ochladzovanie jednej z najmenej preskúmaných planét Slnečnej sústavy.
Vedci po prvýkrát zachytili hornú atmosféru planéty Urán v trojrozmernom zobrazení. Pomohol im pri tom James Webb Space Telescope, prevádzkovaný americkou agentúrou NASA. Pozorovania trvali takmer jednu úplnú rotáciu planéty a priniesli bezprecedentné údaje o teplote, hustote iónov a pohybe energie v horných vrstvách atmosféry.
Výskumný tím vedený Paolou Tirantiovou z Northumbria University zmapoval elektricky nabitú vrstvu atmosféry vo výške približne 5 000 kilometrov nad oblačnosťou. Výsledkom je najdetailnejší obraz oblastí, kde vznikajú polárne žiary Uránu – svetelné úkazy uvoľňujúce obrovské množstvo energie.
Mimoriadne asymetrické a vychýlené
Pozorovania odhalili dve výrazné aurorálne pásma v blízkosti magnetických pólov planéty. Tie sú mimoriadne asymetrické a vychýlené takmer o 60 stupňov, čo spôsobuje, že polárne žiary „putujú“ po povrchu v zložitých a premenlivých vzoroch. „Je to vôbec prvýkrát, čo dokážeme vidieť hornú atmosféru Uránu v troch rozmeroch,“ uviedla Tirantiová. „Citlivosť teleskopu Webb nám umožňuje sledovať, ako sa energia šíri atmosférou a ako ju ovplyvňuje výrazne naklonené magnetické pole.“
Údaje zároveň ukázali, že medzi dvoma jasnými aurorálnymi pásmami sa nachádza oblasť s nízkou emisiou a menšou hustotou iónov – jav, ktorý môže súvisieť so spôsobom, akým magnetické pole planéty usmerňuje nabité častice. Podobné procesy vedci pozorovali aj na Jupiteri.
Merania potvrdili aj dlhodobý trend ochladzovania hornej atmosféry Uránu. Priemerná teplota dosahuje približne 426 kelvinov, čo je asi o 150 stupňov Celzia menej, než naznačovali staršie pozorovania zo Zeme a prelety kozmických sond z 90. rokov. Teplotné maximum sa pritom nachádza vo výške 3 000 až 4 000 kilometrov, zatiaľ čo najvyššia hustota iónov bola zaznamenaná približne 1 000 kilometrov nad oblakmi.
Nové poznatky priblížia nielen minulosť Uránu
Pochopenie toho, prečo sa Urán ochladzuje, môže podľa vedcov výrazne pomôcť pri štúdiu tzv. ľadových obrov – nielen v našej Slnečnej sústave, ale aj pri výskume exoplanét. „Detailné zobrazenie vertikálnej štruktúry Uránu nám pomáha lepšie pochopiť energetickú rovnováhu obrovských planét,“ dodala Tirantiová.
Výsledky výskumu boli publikované v odbornom časopise Geophysical Research Letters a vznikli v spolupráci s European Space Agency a Canadian Space Agency. Vedci veria, že nové poznatky priblížia nielen minulosť Uránu, ale aj fyzikálne procesy formujúce atmosféry vzdialených planét mimo našej Slnečnej sústavy.
