Космический телескоп Джеймс Уэбб впервые увидел верхнюю атмосферу Урана в трёх измерениях: астрономы получили 3D‑карту полярных сияний, заметили два ярких пояса и области с пониженной ионной плотностью, а это меняет представление о том, как энергия поступает в атмосферу ледяного гиганта.
Наблюдения показали две яркие полосы полярных сияний рядом с магнитными полюсами Урана и промежуток с уменьшенной эмиссией и плотностью ионов между ними — признак переходов магнитных силовых линий. Учёные подчёркивают, что магнитосфера Урана «криво смещена и наклонена» относительно оси вращения планеты, поэтому сияния «сместятся» по поверхности сложными траекториями.
«Впервые мы можем увидеть верхнюю атмосферу Урана в трёх измерениях. Благодаря чувствительности Уэбба мы прослеживаем, как энергия поднимается в атмосферу планеты и даже видим влияние её смещённого магнитного поля»
Паола Тиранти, исследовательница, Университет Нортумбрии
Команда измерила среднюю температуру около 426 келвинов (примерно 150 °C) — ниже значений, полученных ранее с Земли и во время прошлых миссий. Авторы отмечают, что это продолжение тренда охлаждения верхней атмосферы, начавшегося в начале 1990‑х годов. Исследование опубликовано 19 февраля в Geophysical Research Letters.
Намёк на ухудшение теплового баланса верхних слоёв атмосферы важен не только для Урана: вертикальная структура и механизмы переноса энергии объясняют, как аналогичные процессы могут работать в атмосферах гигантских планет за пределами Солнечной системы.
До Уэбба ближний обход Voyager 2 в 1986 году дал нам первый крупный снимок Урана, но его возможности по картированию атмосфер и магнитосферы ограничены. Джеймс Уэбб, работая в инфракрасном диапазоне, фиксирует ионную эмиссию и вертикальные изменения — то, чего не видно с Земли. Это даёт модельные данные для объяснения, как энергия от магнитосферы перераспределяется в атмосферу.
Параллельно: телескоп уже использовали для открытия новых мелких спутников Урана (в 2025 году был обнаружен ещё один крошечный спутник), что показывает, что у этой системы ещё много скрытых деталей. Совокупность таких открытий меняет приоритеты наблюдений и моделирования для исследований ледяных гигантов.
Дальнейшие серии наблюдений Уэбба позволят проследить, как сияния и температурные структуры меняются с вращением планеты и с разными условиями солнечного ветра. Это задаёт новый стандарт: модели магнитосферы и атмосферы Урана придётся пересмотреть, а методы, отточенные на этих данных, сразу применят к изучению экзопланет‑гигантов — в первую очередь тех, чей спектр можно снять инфракрасными инструментами ближайших миссий.