🔭 Première carte 3D de l'atmosphère d'Uranus
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Cette vue inédite montre des aurores brillantes proches des pôles magnétiques, ainsi que des changements de température notables sur plusieurs milliers de kilomètres d'altitude. L'empreinte du champ magnétique incliné d'Uranus apparaît nettement dans ces mesures, indiquant la façon dont l'énergie se diffuse dans les couches externes et entre en relation avec les particules chargées, ce qui engendre des structures atmosphériques singulières.
Deux bandes aurorales brillantes ont été détectées près des pôles magnétiques d'Uranus, avec une réduction des émissions et de la densité ionique dans la région entre les bandes, probablement liée à des transitions dans les lignes de champ magnétique.
Crédit: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb)
Pour parvenir à ces résultats, le télescope spatial James Webb a été orienté vers Uranus pendant près de 17 heures, enregistrant ainsi une rotation complète de la planète. Son instrument NIRSpec a permis de quantifier les émissions ténues des molécules présentes dans la haute atmosphère, offrant des précisions encore jamais obtenues sur la répartition des ions et la température à différentes altitudes, profitant de sa position stable au point L2.
Un autre point marquant concerne le refroidissement continu de l'atmosphère supérieure d'Uranus depuis les années 1990. Les températures culminent entre 3000 et 4000 kilomètres au-dessus des nuages, avec une moyenne d'environ 426 kelvins, soit une valeur inférieure aux estimations antérieures. Cette évolution de long terme indique que la planète libère peu à peu de la chaleur emmagasinée, ce qui a des conséquences sur sa circulation atmosphérique et son bilan énergétique.
Quant aux aurores d'Uranus, elles se manifestent sous la forme de deux bandes lumineuses proches des pôles magnétiques, séparées par une zone sombre associée à la structure particulière du champ magnétique. Ce phénomène, qui rappelle ce qui est observé sur Jupiter, montre comment les particules chargées interagissent avec l'atmosphère, générant des motifs distincts qui changent avec la longitude et l'altitude, en relation avec la nature décentrée et inclinée de la magnétosphère uranienne.
La compréhension du bilan énergétique d'Uranus aide les astronomes à mieux appréhender les planètes géantes glacées, qui sont communes dans d'autres systèmes stellaires. Ces découvertes tracent ainsi une voie pour l'étude des exoplanètes lointaines, en fournissant des modèles pour interpréter les données concernant des corps similaires au-delà de notre Système solaire.