Pada 19 Januari, teleskop luar angkasa Webb menatap jauh ke dalam dunia Uranus yang kacau selama 17 jam, mengamati saat pancaran samar dari molekul di atas awan planet bertemu dengan medan magnetnya yang tak biasa. Data yang dihasilkan membantu ilmuwan memetakan atmosfer atas Uranus dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya, mengungkap wawasan baru tentang bagaimana aurora yang menarik itu terbentuk.
Sebuah tim peneliti internasional menggunakan instrumen Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) milik Webb untuk memetakan suhu dan kepadatan ion yang ditemukan sekitar 3.000 mil (5.000 kilometer) di atas puncak awan Uranus. Temuan yang dipublikasikan dalam Geophysical Research Letters ini mengungkap bagaimana medan magnet eksentrik planet memengaruhi auroranya serta menawarkan pemahaman baru tentang perilaku energi di lapisan atas raksasa es.
“Ini pertama kalinya kami dapat melihat atmosfer atas Uranus dalam tiga dimensi,” ujar Paola Tiranti, mahasiswa PhD di Northumbria University, Inggris, dan penulis utama studi, dalam sebuah pernyataan. “Dengan sensitivitas Webb, kami dapat melacak bagaimana energi bergerak ke atas melalui atmosfer planet dan bahkan melihat pengaruh medan magnetnya yang asimetris.”
Raksasa Aneh
Uranus memiliki medan magnet yang cukup tak biasa. Sumbu rotasi planet miring lebih dari 90 derajat, menyebabkan planet berotasi pada sisinya. Sumbu magnetiknya juga memiliki kemiringan besar, hampir 60 derajat dari sumbu rotasinya. Medan magnet yang menyamping ini memberi Uranus magnetosfer yang lebih bervariasi, yang berarti auroranya menyapu permukaan dengan cara yang lebih kompleks, menurut NASA.
Pengamatan terbaru Webb mendeteksi dua pita aurora terang di dekat kutub magnet Uranus, serta penipisan signifikan kepadatan ion dan emisi di wilayah antara pita tersebut. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh cara garis medan magnet membimbing partikel bermuatan melalui atmosfer Uranus.
Teleskop Luar Angkasa Hubble-lah yang pertama kali melihat aurora di Uranus pada 2012. Sejak saat itu, ilmuwan berusaha memahami bagaimana magnetosfer Uranus yang aneh memengaruhi tampilan auroranya.
“Magnetosfer Uranus adalah salah satu yang teraneh di Tata Surya,” kata Tiranti. “Webb kini menunjukkan seberapa dalam efek itu mencapai atmosfer.”
Kolase pengamatan terbaru Webb terhadap Uranus. Kredit: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb)
Dunia Dingin
Wahana antariksa Voyager 2 milik NASA melakukan terbang lintas dekat pertama Uranus pada 24 Januari 1986. Misi itu mengungkap dunia biru pucat yang sangat dingin dibandingkan planet tetangganya. Saat itu, suhu di atmosfer atas Uranus anjlok di bawah -353 Fahrenheit (-214 Celsius).
Data terbaru Webb juga mengonfirmasi bahwa atmosfer atas Uranus masih mendingin. Berdasarkan data yang dikumpulkan dari terbang lintas Voyager 2, atmosfer atas Uranus diketahui mengalami tren pendinginan jangka panjang, dengan suhu yang turun seiring waktu. Tim mengukur suhu sekitar 302 Fahrenheit (150 Celsius) lebih rendah dari yang tercatat dalam upaya pengukuran sebelumnya.
“Dengan mengungkap struktur vertikal Uranus sedetail ini, Webb membantu kami memahami keseimbangan energi raksasa es,” jelas Tiranti. “Ini adalah langkah krusial menuju karakterisasi planet-planet raksasa di luar tata surya kita.”