Telescópio James Webb revela forças magnéticas peculiares distorcendo Urano.
Pela primeira vez, astrônomos mapearam a estrutura vertical da atmosfera superior de Urano, revelando como a temperatura e as partículas eletricamente carregadas variam com a altitude em todo o planeta. Uma equipe de pesquisa internacional utilizou o Telescópio Espacial James Webb e seu instrumento NIRSpec para monitorar Urano por quase uma rotação completa. Ao capturar…
Pela primeira vez, astrônomos mapearam a estrutura vertical da atmosfera superior de Urano, revelando como a temperatura e as partículas eletricamente carregadas variam com a altitude em todo o planeta. Uma equipe de pesquisa internacional utilizou o Telescópio Espacial James Webb e seu instrumento NIRSpec para monitorar Urano por quase uma rotação completa. Ao capturar emissões moleculares tênues acima das camadas de nuvens, os cientistas ganharam novos insights sobre como os planetas gigantes de gelo se movimentam e gerenciam energia em suas camadas superiores.
Liderança do Projeto
O projeto foi liderado por Paola Tiranti da Universidade de Northumbria no Reino Unido. A equipe mediu temperaturas e densidades iônicas a até 5000 km acima das nuvens visíveis, dentro de uma região conhecida como a ionosfera, onde a atmosfera se ioniza e é fortemente influenciada pelo campo magnético do planeta.
Auroras e o Campo Magnético Estranho
Essas observações fornecem a imagem mais clara até agora de onde as auroras de Urano se formam e como seu campo magnético incomumente inclinado as afeta. Os dados também mostram que a atmosfera superior do planeta continuou a esfriar ao longo dos últimos trinta anos. As temperaturas atingem seus níveis mais altos entre 3000 e 4000 km acima das nuvens, enquanto as densidades iônicas atingem o pico mais próximo de 1000 km. Os resultados também revelam diferenças claras com a longitude, ligadas à complexa estrutura do campo magnético.
“Esta é a primeira vez que conseguimos ver a atmosfera superior de Urano em três dimensões,” disse Paola. “Com a sensibilidade do Webb, podemos rastrear como a energia se move para cima pela atmosfera do planeta e até mesmo ver a influência de seu campo magnético assimétrico.”
Evidências de Que Urano Está Continuando a Esfriar
As novas medições confirmam que a atmosfera superior de Urano continua a esfriar, um padrão identificado pela primeira vez no início da década de 1990. Os pesquisadores calcularam uma temperatura média de cerca de 426 kelvins (cerca de 150 graus Celsius), que é mais baixa do que as leituras obtidas anteriormente por observatórios terrestres ou missões espaciais anteriores.
Auroras e Magnetosfera Estranhamente Modelada
O Webb detectou duas bandas aurorais brilhantes próximas aos polos magnéticos do planeta. Entre essas bandas, a equipe encontrou uma área com emissões reduzidas e menos íons (uma característica provavelmente ligada a transições nas linhas do campo magnético). Regiões similares mais escuras foram observadas em Júpiter, onde a forma do campo magnético orienta o movimento de partículas carregadas através da atmosfera superior.
“A magnetosfera de Urano é uma das mais estranhas do Sistema Solar,” acrescentou Paola. “Ela é inclinada e deslocada em relação ao eixo de rotação do planeta, o que significa que suas auroras se movem sobre a superfície de maneiras complexas. O Webb agora nos mostrou como esses efeitos se estendem profundamente na atmosfera. Ao revelar a estrutura vertical de Urano com tanta profundidade, o Webb está nos ajudando a entender o equilíbrio energético dos gigantes de gelo. Este é um passo crucial para caracterizar planetas gigantes além do nosso Sistema Solar.”
Detalhes do Estudo e da Missão Webb
As descobertas são baseadas em dados do programa de Observador Geral do JWST 5073 (PI: H. Melin da Universidade de Northumbria no Reino Unido). Em 19 de janeiro de 2025, os pesquisadores utilizaram a Unidade de Campo Integral do NIRSpec para observar Urano continuamente por 15 horas. Os resultados foram publicados na revista Geophysical Research Letters.
O Webb é o telescópio espacial mais poderoso já lançado. Como parte de uma colaboração internacional, a Agência Espacial Europeia forneceu o serviço de lançamento utilizando o foguete Ariane 5. A ESA também supervisionou as modificações necessárias para a missão e assegurou os serviços de lançamento através da Arianespace. Além disso, a ESA forneceu o instrumento NIRSpec e contribuiu com 50% do instrumento de mid-infravermelho MIRI, que foi desenvolvido por um consórcio de Institutos Europeus financiados nacionalmente (O Consórcio Europeu MIRI) em parceria com o JPL e a Universidade do Arizona.
O Telescópio Espacial James Webb é uma missão conjunta da NASA, ESA e da Agência Espacial Canadense (CSA).
