نقشه سه‌بعدی شفق‌های قطبی اورانوس؛ دستاوردی شگفت‌انگیز از تلسکوپ جیمز وب در منظومه شمسی

نقشه سه‌بعدی شفق‌های قطبی اورانوس؛ دستاوردی شگفت‌انگیز از تلسکوپ جیمز وب در منظومه شمسی

تلسکوپ جیمز وب با ایجاد نقشه‌برداری سه‌بعدی از شفق‌های قطبی اورانوس، برای نخستین بار پیچیدگی‌های مگنتوسفر و ساختار جوی این سیاره غول‌پیکر را به نمایش گذاشت.

این نقشه‌برداری سه‌بعدی از شفق‌های قطبی اورانوس، دریچه‌ای جدید به سوی درک پیچیدگی‌های این غول یخی گشوده و هیجان زیادی را در میان محققان به وجود آورده است. گروهی بین‌المللی از پژوهشگران در آخرین دستاورد خود، جزئیات تازه‌ای از لایه‌های بالایی جو اورانوس را آشکار کرده‌اند؛ جایی که یون‌های معلق در ارتفاعات بالای ابرهای این سیاره با میدان مغناطیسی قوی آن برخورد می‌کنند.

به گزارش ricotimes، پائولا تیرانتی، پژوهشگر دانشگاه نورث‌آمبریا، اظهار می‌کند که مگنتوسفر اورانوس یکی از عجیب‌ترین نمونه‌ها در کل منظومه شمسی به شمار می‌رود. انحراف شدید و جابه‌جایی این میدان نسبت به محور چرخش سیاره، باعث می‌شود شفق‌های قطبی با الگوهایی بسیار پیچیده و متغیر در سطح آن شکل بگیرند.

دانشمندان با استفاده از ابزار طیف‌سنج فروسرخ نزدیک (NIRSpec) که بر روی تلسکوپ جیمز وب نصب شده، رفتار اورانوس را در حین چرخش پایش کردند تا نوسانات دما و ذرات باردار را در اعماق مختلف جو ردیابی کنند. داده‌های به‌دست‌آمده از این پایش دقیق، کلید درک چگونگی انتقال و توزیع انرژی در لایه‌های بالایی غول‌های یخی محسوب می‌شود.

دو نوار درخشان شفق قطبی در نزدیکی قطب‌های مغناطیسی اورانوس شناسایی شده‌اند که با کاهش گسیل ذرات و تراکم یونی در ناحیه میان این دو نوار همراه هستند؛ پدیده‌ای که به احتمال زیاد با تغییر در خطوط میدان مغناطیسی این سیاره ارتباط دارد.

عکاس: P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani / ESA/Webb, NASA, CSA, STScI

آشکارسازی ساختار عمودی اورانوس با دقت بی‌سابقه جیمز وب، موازنه انرژی در این سیارات دوردست را برای نخستین بار به شکلی ملموس به نمایش می‌گذارد. به گفته تیرانتی، این موفقیت گامی حیاتی در مسیر شناخت سیارات غول‌پیکر خارج از منظومه شمسی است.

تلسکوپ جیمز وب با توان تفکیک خیره‌کننده خود، همچنان به ثبت پدیده‌های کیهانی در فواصل میلیاردها کیلومتری ادامه می‌دهد و نشان داده که حتی سیارات شناخته‌شده منظومه ما هنوز رازهای ناگفته زیادی برای فاش کردن دارند. این تلسکوپ پیش‌تر در سال ۲۰۲۵ نیز با کشف قمری جدید در اطراف اورانوس، توانمندی‌های خود را به نمایش گذاشته بود.

حساسیت بالای ابزارهای جیمز وب به دانشمندان این امکان را داده است که برای نخستین بار اتمسفر فوقانی اورانوس را به صورت سه‌بعدی مشاهده کنند. این قابلیت ویژه، امکان ردیابی حرکت صعودی انرژی در لایه‌های جوی و مشاهده مستقیم تأثیر میدان مغناطیسی نامتقارن سیاره بر این فرآیند را فراهم کرده است.

فضاپیمای وویجر ۲ در سال ۱۹۸۶ نخستین نماهای نزدیک را از دنیای یخی اورانوس به زمین ارسال کرد و به دانشمندان کمک کرد تا دریابند که اورانوس در مقایسه با سیاره‌های همسایه‌اش بسیار سرد است. در واقع، در همان زمان بود که متوجه شدیم اورانوس «سردترین سیاره منظومه شمسی» است.

به گفته پائولا، داده‌های جدید تأیید می‌کند که روند خنک‌شدن جو فوقانی اورانوس که از اوایل دهه ۹۰ میلادی آغاز شده، همچنان ادامه دارد. تیم پژوهشی میانگین دمای حدود ۴۲۶ کلوین (معادل تقریبی ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد) را اندازه‌گیری کرده که کمتر از ارقام ثبت‌شده توسط تلسکوپ‌های زمینی یا فضاپیماهای پیشین است.

نتایج این مطالعه در نشریه Geophysical Research Letters منتشر شده است.