Bilim insanları, James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanarak Uranüs'ün gizemli üst atmosferini ilk kez ayrıntılı olarak haritalandırdı. Bu gözlemler, gezegenin manyetik alanının yeni özelliklerini ve parıldayan kutup ışıklarını ortaya çıkardı. Teleskop, Uranüs'ün bir tam gününe yakın bir süre boyunca, yani 15 saat boyunca gezegenin dönmesini gözlemledi. Bu sayede, buz devlerinin atmosferlerinin üst katmanlarında enerjiyi nasıl dağıttıkları ve gezegenin kutup ışıklarının nasıl çalıştığına dair önemli bilgiler elde edildi.
Uranüs'ün manyetik alanı, Güneş Sistemi'ndeki diğer büyük gezegenlerden farklı bir özelliğe sahip. Manyetik kutbu, coğrafi kutbuna göre 60 derecelik bir eğim gösteriyor. Bu eğim, Dünya'daki kutup ışıklarının aksine, Uranüs'te kutupların çok ötesine uzanan kutup ışıklarının oluşmasına neden oluyor.
Bilim insanları, daha fazla bilgi edinmek için JWST'yi kullanarak Uranüs'ün manyetik alanının hakim olduğu uzay bölgesi olan manyetobaresini inceledi. Bu çalışmanın baş yazarı, gözlemlerin Uranüs'ün manyetobaresinin Güneş Sistemi'ndeki en tuhaf manyetosferlerden biri olduğunu gösterdiğini ve Webb'in bu etkilerin atmosferin derinliklerine ne kadar ulaştığını ortaya koyduğunu belirtti.
JWST, Uranüs'ün üst atmosferindeki parçacıkların Güneş ile etkileşimler sonucu nasıl enerji kazandığını (iyonize olduğunu) gösteren en ayrıntılı portreyi çizdi. Çalışma, Uranüs bulutlarının üzerinde 5.000 kilometreye kadar olan irtifalarda iyon sıcaklığını ve yoğunluğunu ölçmeyi amaçladı.
Teleskop, iyonların en sıcak olduğu bölgenin yaklaşık 4.000 ila 5.000 km iken, en yoğun oldukları bölgenin ise yaklaşık 1.000 km olduğunu gösterdi. Bilim insanları, bu durumun gezegenin manyetik alanının karmaşık geometrisinden kaynaklandığını düşünüyor. Bu geometri aynı zamanda Uranüs'ün manyetik kutupları yakınında iki parlak kutup ışığı bandı oluşturuyor. Ancak, kutup ışığı kuşakları arasında, iyon yoğunluğunda ve kutup ışığı emisyonlarında bir 'azalma' olduğu gözlemlendi; bu etkinin gezegenin manyetik alan çizgileri arasındaki geçişlerden kaynaklandığı düşünülüyor.
JWST, Uranüs'ün üst atmosferini ilk kez üç boyutlu olarak haritalandırmanın yanı sıra, gezegenin üst atmosferinin 1990'ların başından beri sürekli olarak soğuduğuna dair önceki çalışmaları da doğruladı. Teleskop, Uranüs atmosferinin ortalama sıcaklığının yaklaşık eksi 153 derece Celsius olduğunu gösterdi; bu da diğer uzay araçları ve yer tabanlı teleskoplarla yapılan ölçümlerden daha düşük bir sıcaklık.
Bilim insanları, Uranüs'ün dikey yapısını bu kadar ayrıntılı bir şekilde ortaya çıkararak, buz devlerinin enerji dengesini anlamaya yardımcı olduklarını ve bunun Güneş Sistemi dışındaki dev gezegenleri karakterize etme yolunda önemli bir adım olduğunu belirtiyor.
