«Джеймс Уэбб» впервые представил трехмерную карту верхних слоев атмосферы Урана

Группа международных исследователей под руководством Паолы Тиранти из Нортумбрийского университета, опираясь на массив данных орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб», впервые в истории реконструировала трехмерную структуру верхних слоев атмосферы Урана. Эта работа пролила свет на то, как специфическое магнитное поле ледяного гиганта определяет облик полярных сияний и регулирует распределение тепловой энергии в планетарных масштабах.

В ходе 15-часового цикла наблюдений с использованием высокоточного спектрографа NIRSpec астрономам удалось зафиксировать едва уловимое свечение молекул на высоте до 5000 км над уровнем облачного покрова. Это позволило с беспрецедентной детальностью измерить температурный градиент и концентрацию ионов: температурный пик был обнаружен в диапазоне 3000–4000 км, тогда как наибольшая плотность ионизированных частиц зафиксирована на отметке около 1000 км. Кроме того, ученые выявили две яркие авроральные дуги вблизи магнитных полюсов, разделенные зоной пониженной эмиссии — подобные структуры ранее фиксировались лишь на Юпитере.

Магнитная оболочка Урана обладает исключительными характеристиками: она отклонена от оси вращения на 60° и смещена относительно геометрического центра, из-за чего полярные сияния мигрируют по поверхности по причудливым траекториям. Новые сведения помогли проследить, как именно силовые линии направляют потоки заряженных частиц, формируя уникальную архитектуру атмосферы.

Одним из ключевых выводов исследования стало подтверждение гипотезы о постепенном охлаждении термосферы планеты, которое наблюдается еще с 1990-х годов. Зафиксированный средний показатель температуры составил 426 К (около 150°C), что значительно ниже результатов прошлых измерений. Причины этого процесса остаются загадкой, решение которой позволит раскрыть механизмы энергетического баланса ледяных гигантов.

Полученные результаты расширяют горизонты в изучении экзопланет и фундаментальных принципов формирования их газовых оболочек. Благодаря возможностям «Джеймса Уэбба» наука сделала решительный шаг к пониманию сложной физики ледяных миров и природы их аномальных магнитных полей.

Источник: iXBT