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.

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 Webb, a equipa detetou o brilho ténue das moléculas acima das nuvens. 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 nas últimas três décadas. Os resultados oferecem uma nova janela para a forma como os planetas gigantes gelados distribuem a energia nas suas camadas superiores. Duas bandas aurorais brilhantes foram detetadas perto dos polos magnéticos de Úrano, juntamente com uma emissão reduzida e densidade de iões em parte da região entre as duas bandas (uma característica provavelmente ligada a transições nas linhas do campo magnético). Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb)

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)

Quer saber mais?

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

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