Благодаря усилиям международной группы астрономов удалось получить подробное представление о верхних слоях атмосферы Урана. Полученные данные демонстрируют распределение температуры и заряженных частиц над облачным покровом планеты. Исследование проводилось с использованием инфракрасного спектрографа NIRSpec, установленного на космическом телескопе «James Webb», результаты работы опубликованы в Geophysical Research Letters.
В ходе наблюдений ученые зафиксировали слабое инфракрасное излучение молекулы H₃⁺ – ключевого показателя условий, преобладающих в ионосфере, области атмосферы, где газ частично приобретает ионизированное состояние. Детальный анализ этого излучения позволил создать карты температуры и плотности ионов на всей видимой поверхности Урана, а также впервые провести всестороннее изучение полярных сияний.
«Проведенные наблюдения выявили наличие двух ярко выраженных авроральных зон, связанных с магнитными полюсами планеты. Тем не менее, между этими зонами была обнаружена необычная темная область, характеризующаяся пониженной плотностью ионов. Вероятно, эта структура обусловлена перераспределением магнитных силовых линий и отражает весьма своеобразную геометрию магнитного поля Урана, которое наклонено почти на 60 градусов относительно оси вращения планеты», – поясняют авторы научной работы.
Среди наиболее удивительных наблюдений оказалось то, что верхние слои атмосферы Урана демонстрируют дальнейшее снижение температуры. Зафиксированная средняя температура составила приблизительно 142 градуса Цельсия – на 300 градусов ниже показателей, полученных зондом NASA «Voyager 2» в 1986 году. Отличительной особенностью Урана является то, что, в отличие от Юпитера и Сатурна, полярные сияния оказывают незначительное влияние на нагрев атмосферы, что может свидетельствовать либо о слабом авроральном эффекте, либо о высокоэффективном распределении энергии по всей планете.
Собранные данные позволяют глубже понять процессы распределения энергии в верхних слоях атмосферы ледяных гигантов, таких как Уран и Нептун. Это имеет значение не только для изучения нашей Солнечной системы, но и для анализа наблюдений экзопланет схожей структуры, которые все чаще обнаруживаются у других звезд.
