Des astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb pour créer la première carte tridimensionnelle de l'atmosphère supérieure d'Uranus, révélant des détails sur ses températures, particules chargées et aurores. Les observations mettent en lumière l'influence du champ magnétique incliné de la planète et confirment un refroidissement continu dans sa ionosphère. Ces données apportent de nouveaux aperçus sur la gestion de l'énergie par les planètes géantes de glace.
Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Paola Tiranti de l'Université de Northumbria au Royaume-Uni, a employé l'instrument NIRSpec du télescope spatial James Webb pour observer Uranus le 19 janvier 2025. Sur plus de 15 heures, couvrant presque une rotation complète de la planète, ils ont capturé de faibles émissions moléculaires à des altitudes allant jusqu'à 5 000 kilomètres au-dessus des sommets des nuages. Cela a permis de cartographier l'ionosphère, où l'atmosphère est ionisée et affectée par des forces magnétiques. Les données montrent des températures culminant entre 3 000 et 4 000 kilomètres au-dessus des nuages, avec des densités ioniques les plus élevées autour de 1 000 kilomètres. Une température moyenne de 426 kelvins (environ 150 degrés Celsius) a été enregistrée, inférieure aux mesures précédentes des observatoires au sol ou des missions antérieures, confirmant que l'atmosphère supérieure d'Uranus se refroidit depuis 30 ans. Les observations de Webb ont révélé deux bandes aurorales brillantes près des pôles magnétiques et des régions plus sombres entre elles, liées à la magnétosphère inhabituellement inclinée et décalée de la planète. «C'est la première fois que nous pouvons voir l'atmosphère supérieure d'Uranus en trois dimensions», a déclaré Tiranti. «Avec la sensibilité de Webb, nous pouvons suivre comment l'énergie se déplace vers le haut à travers l'atmosphère de la planète et même voir l'influence de son champ magnétique déséquilibré.» La configuration étrange de la magnétosphère fait balayer les aurores à la surface selon des motifs complexes, avec des effets s'étendant profondément dans l'atmosphère. «La magnétosphère d'Uranus est l'une des plus étranges du système solaire», a ajouté Tiranti. «Elle est inclinée et décalée par rapport à l'axe de rotation de la planète, ce qui signifie que ses aurores balaient la surface de manière complexe. Webb nous a maintenant montré à quel point ces effets pénètrent profondément dans l'atmosphère.» Ces résultats, issus du programme d'observateur général 5073 de JWST dirigé par l'investigateur principal H. Melin, ont été publiés dans Geophysical Research Letters en 2026. Le télescope spatial James Webb, une collaboration entre la NASA, l'Agence spatiale européenne et l'Agence spatiale canadienne, continue d'avancer la compréhension des géantes de glace et des exoplanètes.