The Telescopul spațial James Webb (JWST) urmează să înceapă investigarea spectacolelor de lumini spectaculoase ale sistem solar giganții Uranus și Saturn.
Două echipe separate de astronomi de la Universitatea din Leicester vor folosi telescopul spațial de 10 miliarde de dolari pentru a studia aurore peste gigantul gazos Saturn și uriașul frig de gheață Uranus. Scopul va fi de a explica mai detaliat procesele care creează aceste spectacole de lumină polară pe diferite planete.
„JWST-ul schimbă deja modul în care percepem universul sistem solarpropria noastră curte cosmică, până la primele galaxii formate la începutul timpului”, a declarat Henrik Melin de la Universitatea din Leicester, Școala de Fizică și Astronomie, care va conduce investigația Uranus, într-un comunicat. „Sunt încântat că am fost am acordat timp pentru acest observator remarcabil, iar aceste date vor modela în mod fundamental înțelegerea noastră atât despre Saturn, cât și despre Uranus.”
Aurorele sunt familiare observatorilor cerului de pe Pământ ca uimitoare aurole nordice și aurore sudice, care pot fi văzute de-a lungul polilor planetei noastre atunci când apar.
Legate de: Astronomii observă aurora pe soare pentru prima oară
Aceste spectacole de lumină sunt generate peste Pământ atunci când particulele încărcate care curg din vântul solar al soarelui lovesc protecția planetei noastre. camp magnetic, cunoscută sub numele de magnetosferă. Aceste particule călătoresc pe liniile câmpului magnetic și curg în spatele Pământului – dar, în timp ce fac acest lucru, interacționează cu particulele din atmosfera noastră, creând lumină strălucitoare.
Când soarele aruncă în aer volume mari de plasmă stelară în așa-numitele ejecții de masă coronală, aurorele sunt mai proeminente și pot fi văzute la latitudini mai joase deasupra Pământului.
Deși aurore au mai fost văzute pe alte planete ale sistemului solar și ar trebui să fie posibile în jurul oricărei planete cu atmosferă și câmp magnetic, se știu mai puține despre aceste spectacole de lumină extraterestră.
În prezent, se cunosc relativ puține despre aurorele lui Uranus, un gigant de gheață cu o atmosferă de apă, amoniac și metan.
De fapt, abia anul trecut, după trei decenii de investigații, o echipă de cercetare de la Universitatea din Leicester, Școala de Fizică și Astronomie, condusă de Ph.D. studenta Emma Thomas — a confirmat o auroră în infraroșu în jurul lui Uranus.
Din cauza unui impact din trecut cu un corp de dimensiunea Pământului, Uranus este înclinat la un unghi de 97,77 de grade. Aceasta înseamnă că polii săi sunt orientați aproape direct spre și departe de soare, iar aurorele sale sunt poziționate în jurul a ceea ce ar fi în mod normal ecuatorul pentru o planetă din sistemul solar.
Pe măsură ce Melin și colegii săi folosesc JWST pentru a observa aurorele lui Uranus, care este a șaptea planetă de la soare, ei vor investiga ceva sugerat de această descoperire anterioară a aurorelor uraniene: sunt aurorele acestei planete îndepărtate responsabile pentru menținerea ei mai caldă decât așteptat?
„Temperatura tuturor planetelor gigantice gazoase, inclusiv a lui Uranus, este cu sute de grade Kelvin/Celsius peste ceea ce prezic modelele dacă ar fi încălzită doar de soare, lăsându-ne cu marea întrebare despre cum aceste planete sunt mult mai fierbinți decât se aștepta”, Thomas. a spus anul trecut. „O teorie sugerează că aurora energetică este cauza acestui lucru, care generează și împinge căldură din auroră în jos spre ecuatorul magnetic”.
Studiul JWST al lui Uranus va începe la începutul anului 2025; va captura imagini ale gigantului de gheață pe parcursul unei singure zile pentru planetă, care durează în jur de 17 ore Pământului. Acest lucru ar trebui să permită echipei să cartografieze emisiile aurorale pe o întreagă rotație a câmpului magnetic al lui Uranus.
Oamenii de știință vor urmări, de asemenea, să descopere dacă emisiile sunt produse atunci când câmpul magnetic uranian interacționează cu vântul solar, așa cum se întâmplă peste Pământ, sau dacă particulele încărcate care interacționează provin din surse din sistem similare modului în care Jupiter își creează aurorele. Există, de asemenea, posibilitatea ca aurorele lui Uranus să fie create ca o combinație a acestor fenomene, așa cum aurorele lui Saturn par să fie generate.
Proiectul JWST Saturn aurora, condus de cercetătorul Luke Moore de la Centrul de Fizică Spațială a Universității din Boston, va observa regiunea aurorale de nord a gigantului gazos pentru o întreagă zi Saturniană de 10,6 ore. Acest lucru va permite echipei să monitorizeze modul în care temperatura acestei regiuni se schimbă pe măsură ce gigantul gazos se rotește.
Dezvăluind energiile aurorale atmosferice ale lui Saturn pentru prima dată, echipa speră să afle mai multe despre sursele de particule încărcate din atmosfera gigantului gazos care îi conduc aurorele.
Ambele studii ale planetelor gigantice JWST vor fi efectuate folosind instrumentul NIRCam (Camera în infraroșu apropiat) extrem de sensibil al telescopului spațial puternic.
Odată ce aceste descoperiri sunt disponibile, oamenii de știință pot înțelege mai bine procesele care creează aurore în sistemul solar și rolul pe care aceste mecanisme îl au în special pe Pământ. Poate că rezultatele îi pot ajuta pe astronomi să culeagă informații despre aurore în jurul planetei dincolo de sistem: planete extrasolare sau „exoplanete”.
„Majoritatea exoplanetelor descoperite până acum se încadrează în categoria sub-Neptun și, prin urmare, sunt similare fizic cu Neptun și Uranus ca mărime. Acest lucru poate însemna, de asemenea, caracteristici magnetice și atmosferice similare”, a spus Thomas. „Prin analizarea aurorei lui Uranus, care se conectează direct atât la câmpul magnetic, cât și la atmosfera planetei, putem face predicții despre atmosferele și câmpurile magnetice ale acestor lumi și, prin urmare, adecvarea lor. pe viata.”
Postat inițial pe Space.com.