Webb mapeia a misteriosa atmosfera superior de Úrano

Pela primeira vez, uma equipa internacional de astrónomos mapeou a estrutura vertical da atmosfera superior de Úrano, descobrindo como a temperatura e as partículas carregadas variam com a altura no planeta. Utilizando o instrumento NIRSpec do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, a equipa observou Úrano durante quase uma rotação completa, detetando o brilho ténue das moléculas acima das nuvens. Os resultados oferecem uma nova janela para a forma como os planetas gigantes gelados distribuem a energia nas suas camadas superiores.

Liderado por Paola Tiranti da Universidade de Northumbria no Reino Unido, o estudo mapeou a temperatura e a densidade dos iões na atmosfera que se estende até 5000 km acima do topo das nuvens de Úrano, uma região chamada ionosfera onde a atmosfera se ioniza e interage fortemente com o campo magnético do planeta. Estes dados únicos fornecem o retrato mais detalhado até agora de onde se formam as auroras do planeta, como são influenciadas pelo seu campo magnético invulgarmente inclinado e como a atmosfera de Úrano tem continuado a arrefecer ao longo das últimas três décadas. As medições mostram que as temperaturas atingem o seu pico entre 3000 e 4000 km, enquanto as densidades iónicas atingem o seu máximo por volta dos 1000 km, revelando claras variações longitudinais ligadas à complexa geometria do campo magnético.

“Esta é a primeira vez que conseguimos ver a atmosfera superior de Úrano em três dimensões”, disse Paola. “Com a sensibilidade do Webb, podemos ver como a energia se move para cima através da atmosfera do planeta e até ver a influência do seu campo magnético inclinado”.

Os dados do Webb confirmam que a atmosfera superior de Úrano continua a arrefecer, prolongando uma tendência que começou no início da década de 1990. A equipa mediu uma temperatura média de cerca de 426 K (cerca de 150º C), inferior aos valores registados por telescópios terrestres ou por naves espaciais anteriores.

Foram detetadas duas bandas aurorais brilhantes perto dos polos magnéticos de Úrano, juntamente com uma diminuição distinta da emissão e da densidade de iões em parte da região entre as duas bandas (uma característica provavelmente ligada a transições nas linhas do campo magnético). Foram observadas regiões mais escuras semelhantes em Júpiter, onde a geometria do campo magnético controla a forma como as partículas carregadas viajam através da atmosfera superior.

“A magnetosfera de Úrano é uma das mais estranhas do Sistema Solar”, acrescentou Paola. “Está inclinada e deslocada do eixo de rotação do planeta, o que significa que as suas auroras varrem a superfície de formas complexas. O Webb mostrou-nos agora até que ponto esses efeitos se estendem na atmosfera. Ao revelar a estrutura vertical de Úrano com tanto pormenor, o Webb está a ajudar-nos a compreender o balanço energético dos gigantes gelados. Este é um passo crucial para caracterizar os planetas gigantes para lá do nosso Sistema Solar”.

O estudo baseia-se em dados do programa GO (General Observer) #5073 do Webb, que utilizou a ferramenta IFU (Integral Field Unit) do NIRSpec no dia 19 de janeiro de 2025 para observar Úrano durante 15 horas. A investigação foi publicada na revista Geophysical Research Letters.

// ESA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// Universidade de Northumbria (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Geophysical Research Letters)

Saiba mais:

Úrano:
NASA
The Nine Planets
Wikipedia
Atmosfera de Úrano (Wikipedia)

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
STScI (website para o público)
ESA
ESA/Webb
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NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
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