מחקר חדש חושף את המבנה האנכי של היונוספרה באורנוס, מגלה זוהרי קוטב המושפעים מן השדה המגנטי הנטוי והחריג של כוכב הלכת, ומאשר כי האטמוספרה העליונה שלו ממשיכה להתקרר מאז שנות התשעים
אסטרונומים יצרו את המפה המפורטת הראשונה המראה את מבנה השכבות של האטמוספרה של אורנוס מלמטה למעלה. הצוות הבינ"ל עקב איך טמפרטורות וחלקיקים טעונים בחשמל משתנים עם הגובה, ומציג תמונה ברורה יותר של התנאים גבוה מעל העננים של כוכב הלכת.
כדי לעשות זאת, הם השתמשו בטלסקופ החלל ווב ובמכשיר ה-NIRSpec שלו, צפו באורנוס במשך קרוב לסיבוב שלם וקלטו פליטות מולקולריות חלשות שזוהרות גבוה באטמוספרה. הממצאים מספקים תובנות חדשות איך כוכבי לכת שהם ענקי קרח מזרימים ומאזנים אנרגיה בשכבות החיצוניות ביותר שלהם.
התמונות הדולגות האלה מראות סיבוב שלם של אורנוס שצילם טלסקופ החלל ווב. הודות למסלול שלו בנקודה L2, ווב הצליח לצפות בכוכב הלכת ברציפות 17 שעות בערך.
קרדיט: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb)
חוקרים את היונוספרה והשדה המגנטי של אורנוס
את המחקר הובילה פאולה טירנטי מאוניברסיטת נורתמבריה בבריטניה. המדענים מדדו טמפרטורה וצפיפות יונים בגבהים עד 5000 ק"מ מעל העננים, באזור שנקרא היונוספרה שבו האטמוספרה מתייננת ויש אינטראקציה חזקה בינה ובין השדה המגנטי.
הנתונים מספקים את התמונה המקיפה ביותר עד כה של מקור זוהרי הקוטב של אורנוס ואיך מעצב אותם השדה המגנטי הנטוי באופן חריג שלו. התוצאות גם מאשרות כי האטמוספרה העליונה של כוכב הלכת המשיכה להתקרר במהלך שלושת העשורים האחרונים. נמצא שהטמפרטורות מגיעות לערכיהן הגבוהים ביותר בגובה שבין 3,000 ל-4,000 ק״מ מעל העננים, בעוד שצפיפויות היונים היו הגבוהות ביותר בגובה של כ-1,000 ק״מ. הצוות גם זיהה שינויים ברורים לפי קו האורך, המשקפים את המבנה המורכב של השדה המגנטי של אורנוס.
"זאת הפעם הראשונה שהצלחנו לראות את האטמוספרה העליונה של אורנוס בתלת מימד", אמרה פאולה. "עם הרגישות של ווב, אנו יכולים לעקוב איך אנרגיה נעה למעלה דרך האטמוספרה של כוכב הלכת ואפילו לראות את ההשפעה של השדה המגנטי הנוטה שלו".
התקררות האטמוספרה ארוכת הטווח של אורנוס
מדידות מווב מראות שהאטמוספרה העליונה של אורנוס עדיין מתקררת, וממשיכה בדפוס שזוהה לראשונה בתחילת שנות התשעים. החוקרים חישבו טמפרטורה ממוצעת של בערך 426 מעלות קלווין (בערך 150 צלזיוס), וזה נמוך מהטמפרטורות שדיווחו בעבר טלסקופים קרקעיים או משימות חלל קודמות.
רצועות של זוהרי קוטב ומגנטוספרה בלתי רגילה
ווב צפה בשתי רצועות זוהרים בהירות קרוב לקטבים המגנטיים של אורנוס. בין שתי הרצועות האלה, הצוות זיהה ירידה ניכרת בפליטה ובצפיפות היונים (תופעה שכנראה קשורה לשינויים בקווי השדה המגנטי). אזורים כהים יותר דומים נצפו גם בצדק, שם הצורה של השדה מגנטי שלו מכוונת את התנועה של חלקיקים טעונים דרך האטמוספרה העליונה.
"המגנטוספרה של אורנוס היא מהמוזרות ביותר במערכת השמש", הוסיפה פאולה. "היא נוטה ומוסטת יחסית לציר הסיבוב של כוכב הלכת, והמשמעות היא שהזוהרים שלו נעים על פני אורנוס בדרכים מורכבות. ווב הראה לנו עכשיו את העומק באטמוספרה שאליו מגיעות ההשפעות האלה. בחשיפתו את המבנה האנכי של אורנוס, ווב עוזר לנו להבין את מאזן האנרגיה של ענק הקרח. זה צעד חיוני כדי לאפיין כוכבי לכת ענקיים מעבר למערכת השמש שלנו".
למאמר המדעי
עוד בנושא באתר הידען:
