İlk kez, gökbilimciler Uranüs’ün üst atmosferinin dikey yapısını haritalandırarak gezegenin sıcaklığı ve elektriksel yüklü parçacıklarının yükseklikle nasıl değiştiğini ortaya çıkardı. Bu çalışma kapsamında, James Webb Uzay Teleskobu ve NIRSpec aracı kullanılarak Uranüs, neredeyse tam bir dönüş süresi boyunca gözlemlendi. Bilim insanları, bulutların üzerindeki zayıf moleküler emisyonları yakalayarak, buz devleri olarak bilinen gezegenlerin üst katmanlarında enerjiyi nasıl hareket ettirdiğine ve yönetildiğine dair yeni bilgiler elde etti.
Kuzey Umbria Üniversitesi’nden Paola Tiranti liderliğindeki uluslararası araştırma ekibi, Uranüs’ün görünür bulutlarının 5000 km yukarısına kadar sıcaklıkları ve iyon yoğunluklarını ölçtü. Bu bölge, atmosferin iyonize olduğu ve gezegenin manyetik alanından güçlü şekilde etkilendiği iyonosfer olarak adlandırılıyor. Gözlemler, Uranüs’ün auroralarının nasıl şekillendiğine ve alışılmadık tilti olan manyetik alanının bunları nasıl etkilediğine dair net bir tablo sunuyor. Son otuz yılda Uranüs’ün üst atmosferinin soğumayı sürdürdüğü belirlenirken, en yüksek sıcaklık değerlerinin bulutların 3000 ila 4000 km üzerinde, iyon yoğunluğunun ise 1000 km yukarısında maksimum seviyeye ulaştığı görülüyor. Ayrıca, manyetik alanın karmaşık yapısına bağlı olarak uzunlukla ilgili belirgin farklılıklar da gözlemlendi.
Paola Tiranti, “Uranüs’ün üst atmosferini üç boyutlu olarak ilk kez görebiliyoruz. Webb’in hassasiyeti sayesinde enerjinin gezegenin atmosferinde nasıl yükseldiğini izleyebiliyor ve eğik manyetik alanının etkilerini görebiliyoruz.” dedi. Yeni ölçümler, 1990’larda tanımlanan soğuma modelini doğruluyor ve Uranüs’ün üst atmosferinin ortalama sıcaklığının yaklaşık 426 kelvin (yaklaşık 150 derece Celsius) olduğunu ortaya koyuyor. Bu, daha önceki yer tabanlı gözlemevleri veya önceki uzay aracı misyonlarından elde edilen verilerden daha düşük bir ölçümdür.
James Webb Teleskobu, gezegenin manyetik kutupları yakınında iki parlak aurora bandı tespit etti. Bu bantlar arasında ise daha az emisyon ve daha az iyon içeren bir alan belirlendi. Bu özellik, manyetik alan çizgilerindeki geçişlerle bağlantılı olabilir ve Jüpiter’de gözlemlenen benzer karanlık bölgeleri anımsatıyor. “Uranüs’ün manyetosferi, Güneş Sistemi’ndeki en ilginç olanlardan biri,” diyen Paola Tiranti, Webb’in bu etkilerin atmosferde ne kadar derine kadar işlediğini nasıl gösterdiğini belirtti. Çalışmalar, Uranüs’ün dikey yapısının bu kadar detaylı bir şekilde ortaya konması sayesinde, buz devlerinin enerji dengesini anlamamıza yardımcı oluyor. Bu, Güneş Sistemimizin ötesindeki dev gezegenlerin tanımlanmasına yönelik kritik bir adımdır.
Çalışmanın, Kuzey Umbria Üniversitesi’nden H. Melin tarafından yönetilen JWST Genel Gözlem programı 5073’ten elde edilen verilere dayandığı belirtiliyor. Araştırmanın sonuçları, Geophysical Research Letters dergisinde yayımlandı. James Webb Uzay Teleskobu, NASA, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) tarafından ortak yürütülen bir misyondur.
Kaynak: Geophysical Research Letters
