• Το Webb χαρτογράφησε για πρώτη φορά την κατακόρυφη δομή της ιονόσφαιρας του Ουρανού με NIRSpec/IFU.
• Εντοπίστηκαν δύο φωτεινές ζώνες σέλαος και μια «ζώνη απομείωσης» ανάμεσά τους, που συνδέεται με το μαγνητικό πεδίο.
• Επιβεβαιώθηκε ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα συνεχίζει να ψύχεται, με μέση τιμή περίπου 426 K.
Το James Webb έδωσε την πιο λεπτομερή έως τώρα τρισδιάστατη εικόνα της ανώτερης ατμόσφαιρας του Ουρανού, δείχνοντας πού και πώς «γράφουν» τα σέλας του πλανήτη.
Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων χρησιμοποίησε το NIRSpec του Webb για να παρακολουθήσει τον Ουρανό σχεδόν για μια πλήρη περιστροφή, ανιχνεύοντας τη faint λάμψη μορίων πολύ ψηλά πάνω από τα νέφη και μετατρέποντάς την σε έναν κατακόρυφο χάρτη θερμοκρασίας και φορτισμένων σωματιδίων. Τα δεδομένα αποκαλύπτουν με ακρίβεια σε ποια ύψη σχηματίζονται τα σέλας, πώς τα «σμιλεύει» το ασυνήθιστα κεκλιμένο μαγνητικό πεδίο του Ουρανού και επιβεβαιώνουν ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη συνεχίζει να ψύχεται τις τελευταίες δεκαετίες.
[ads1]
Η μελέτη, με επικεφαλής την Paola Tiranti (Northumbria University), χαρτογράφησε την περιοχή έως και 5.000 χιλιόμετρα πάνω από τις κορυφές των νεφών — την ιονόσφαιρα, εκεί όπου η ατμόσφαιρα ιονίζεται και αλληλεπιδρά έντονα με το μαγνητικό πεδίο. Οι παρατηρήσεις έγιναν με το Integral Field Unit του NIRSpec σε πρόγραμμα General Observer (5073) και κράτησαν 15 ώρες, καλύπτοντας σχεδόν έναν «ουράνιο» κύκλο ημέρας.
Τι έδειξε ο «κατακόρυφος» χάρτης του Webb
Τα προφίλ ύψους δείχνουν ότι η θερμοκρασία δεν κορυφώνεται εκεί που κορυφώνεται και η πυκνότητα των ιόντων: οι μέγιστες θερμοκρασίες εντοπίζονται περίπου στα 3.000–4.000 χιλιόμετρα, ενώ οι μέγιστες πυκνότητες ιόντων γύρω στα 1.000 χιλιόμετρα, με καθαρές μεταβολές κατά μήκος του πλανήτη που συνδέονται με τη γεωμετρία του μαγνητικού πεδίου.
Παράλληλα, το Webb κατέγραψε δύο φωτεινές ζώνες σέλαος κοντά στους μαγνητικούς πόλους, αλλά και μια ξεχωριστή «έλλειψη» εκπομπής και ιοντικής πυκνότητας στην περιοχή ανάμεσα στις δύο ζώνες — ένα σκοτεινότερο τμήμα που οι ερευνητές συνδέουν με μεταβάσεις στις γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Αντίστοιχες σκοτεινές περιοχές έχουν παρατηρηθεί και στον Δία, όπου η διαμόρφωση του πεδίου ελέγχει το πώς κινούνται τα φορτισμένα σωματίδια στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Το ακόμη πιο ενδιαφέρον, όμως, είναι ότι η αποτύπωση αυτή «δένει» απευθείας τη δομή της ιονόσφαιρας με το παράξενο μαγνητικό περιβάλλον του Ουρανού: το πεδίο του είναι έντονα κεκλιμένο και μετατοπισμένο σε σχέση με τον άξονα περιστροφής, κάτι που κάνει τα σέλας να σαρώνουν τον πλανήτη με πολύ πιο σύνθετη συμπεριφορά απ’ ό,τι έχουμε συνηθίσει στη Γη.
Οι μετρήσεις επιβεβαιώνουν επίσης ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα του Ουρανού συνεχίζει να ψύχεται — τάση που παρακολουθείται από τις αρχές της δεκαετίας του 1990. Η ομάδα βρήκε μέση θερμοκρασία περίπου 426 K (περίπου 150°C), χαμηλότερη από τιμές που είχαν καταγραφεί από επίγειες παρατηρήσεις ή παλαιότερα δεδομένα.
Για όσους δουλεύουν εικόνα και δεδομένα, αυτό το αποτέλεσμα δεν είναι απλώς «ωραία επιστήμη»: είναι ένα σπάνιο παράδειγμα όπου η φασματοσκοπία δίνει πραγματική κατακόρυφη τομή ατμόσφαιρας σε πλανήτη-«παγογίγαντα», με σαφείς δομές (ζώνες, κενά, κορυφές) που μπορούν να μεταφραστούν σε καθαρές οπτικοποιήσεις και συγκρίσεις με άλλα μαγνητόσφαιρα-οδηγούμενα φαινόμενα στο Ηλιακό Σύστημα.
Περισσότερα εδώ.
[ads2]
