Telescópio Espacial James Webb captura estranhas forças magnéticas distorcendo Urano

O projeto foi liderado por Paola Tiranti, da Northumbria University, no Reino Unido. A equipe mediu temperaturas e densidades iônicas até 5.000 km acima das nuvens visíveis, dentro de uma região conhecida como ionosfera, onde a atmosfera se torna ionizada e fortemente influenciada pelo campo magnético do planeta.

Estas observações fornecem a imagem mais clara de onde as auroras de Urano tomam forma e como o seu campo magnético invulgarmente inclinado as afecta. Os dados também mostram que a atmosfera superior do planeta continuou a arrefecer ao longo dos últimos trinta anos. As temperaturas atingem seus níveis mais altos entre 3.000 e 4.000 km acima das nuvens, enquanto as densidades de íons atingem o pico próximo a 1.000 km. Os resultados também revelam diferenças claras com a longitude, ligadas à complexa estrutura do campo magnético.

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

Evidências de que Urano ainda está esfriando

As novas medições confirmam que a atmosfera superior de Urano continua a arrefecer, um padrão identificado pela primeira vez no início da década de 1990. Os pesquisadores calcularam uma temperatura média de cerca de 426 Kelvins (cerca de 150 graus Celsius), que é inferior às leituras obtidas anteriormente em observatórios terrestres ou em missões espaciais anteriores.

Auroras e uma magnetosfera de formato estranho

Webb detectou duas bandas aurorais brilhantes perto dos pólos magnéticos do planeta. Entre essas bandas, a equipa encontrou uma área com emissões reduzidas e menos iões (uma característica provavelmente ligada a transições nas linhas do campo magnético). Regiões mais escuras semelhantes foram observadas em Júpiter, onde a forma do campo magnético orienta o movimento das partículas carregadas através da atmosfera superior.

“A magnetosfera de Urano é uma das mais estranhas do Sistema Solar”, acrescentou Paola. “Está inclinado e desviado do eixo de rotação do planeta, o que significa que as suas auroras percorrem a superfície de formas complexas. Webb mostrou-nos agora quão profundamente esses efeitos atingem a atmosfera. Ao revelar a estrutura vertical de Urano com tantos detalhes, Webb está a ajudar-nos a compreender o equilíbrio energético dos gigantes gelados. Este é um passo crucial para caracterizar planetas gigantes para além do nosso Sistema Solar.”

Detalhes do estudo e a missão Webb

As descobertas são baseadas em dados do programa JWST General Observer 5073 (PI: H. Melin da Universidade de Northumbria, no Reino Unido). Em 19 de janeiro de 2025, os pesquisadores usaram a Unidade de Campo Integral do NIRSpec para observar Urano continuamente durante 15 horas. Os resultados foram publicados na revista Cartas de Pesquisa Geofísica.

Webb é o telescópio espacial mais poderoso já lançado. No âmbito de uma colaboração internacional, a Agência Espacial Europeia prestou o serviço de lançamento utilizando o foguete Ariane 5. A ESA também supervisionou as modificações necessárias para a missão e garantiu os serviços de lançamento através da Arianespace. Além disso, a ESA forneceu o instrumento NIRSpec e contribuiu com 50 por cento do instrumento de infravermelho médio MIRI, que foi desenvolvido por um consórcio de Institutos Europeus financiados nacionalmente (O Consórcio Europeu MIRI) em parceria com o JPL e a Universidade do Arizona.

O Telescópio Espacial James Webb é uma missão conjunta da NASA, ESA e da Agência Espacial Canadense (CSA).