Představa pozorování planety Uran z jednoho z jeho měsíců
Shutterstock.com
Webbův teleskop odhalil tajemství Uranu: obří polární záře a chladnoucí atmosféra
Uran je podivín sluneční soustavy. Kolem Slunce se doslova „válí“ na boku a jeho magnetické póly leží tam, kde by je člověk nečekal. Teď k tomu přibyl další důkaz jeho výjimečnosti: James Webb Space Telescope (JWST) poprvé detailně zmapoval horní atmosféru planety — ne jen obrazově, ale fyzikálně. V datech jsou čitelné teploty, hustoty i stopy po částicích, které do systému pumpuje Slunce.
msk
Teleskop přitom nepořídil jen efektní snímek. V lednu 2025 sledoval Uran patnáct hodin v kuse, téměř celou jednu rotaci planety. Díky tomu vědci zachytili, jak se v čase proměňuje záření i struktura horních vrstev atmosféry a jak na ně působí magnetické pole.
Magnetosféra, která nedrží tvar
Klíčem je právě magnetismus. Magnetický pól Uranu je vychýlený zhruba o 60 stupňů vůči tomu geografickému. Výsledek? Polární záře se nechovají jako na Zemi, kde zůstávají sevřené kolem pólů. Na Uranu mohou zasahovat do mnohem širších oblastí atmosféry.
Magnetosféra planety patří podle hlavní autorky studie Paoly Tiranti k nejpodivnějším v celé sluneční soustavě. Nová pozorování ukazují, že její vliv proniká hluboko do atmosféry a zásadně formuje to, co tam vidíme.
Dva pásy světla a zóna ticha
Teleskop zachytil dva výrazné pásy polárních září poblíž magnetických pólů. Mezi nimi se ale objevuje překvapivý jev: oblast s nižší hustotou iontů a slabšími emisemi, jakási „zóna ticha“. Podle vědců může jít o důsledek přechodů mezi různými magnetickými siločarami — podobné struktury známe i z horní atmosféry Jupiteru.
Teleskop zároveň poskytl dosud nejdetailnější pohled na to, jak se částice v horní atmosféře Uranu ionizují při interakci se Sluncem. Polární záře tak nejsou jen vizuální efekt, ale přímý důkaz energetických procesů, které planetu průběžně „dobíjejí“.
Teplo a hustota se míjejí
Studie publikovaná 19. února v Geophysical Research Letters šla ještě dál: měřila teplotu a hustotu iontů až do výšky pěti tisíc kilometrů nad vrcholky oblaků. A právě tady přichází klíčové zjištění.
Teplota a hustota nevrcholí ve stejné výšce. Nejvyšší teploty vědci naměřili mezi čtyřmi a pěti tisíci kilometry, zatímco největší hustota iontů se soustředí zhruba kolem jednoho tisíce kilometrů. Rozdíl podle autorů souvisí se složitou geometrií magnetického pole, které redistribuuje energii i částice jinak, než by napovídaly jednoduché modely.
Sledování navíc potvrdilo dlouhodobý trend: horní atmosféra Uranu se od začátku 90. let postupně ochlazuje. Průměrná teplota vyšla zhruba na 153 °C, tedy méně než v minulých měřeních.
Planeta, kterou jsme viděli jen jednou
Uran jsme zblízka navštívili pouze jedinkrát — při průletu sondy Voyager 2 v roce 1986. Všechno ostatní je práce na dálku. O to větší váhu mají dlouhá infračervená pozorování, která umožňují sledovat dynamiku atmosféry v detailu, jaký byl ještě před pár lety nedostupný.
