James Webb hat die erste dreidimensionale Karte der Polarlichter auf Uranus erstellt, wo sie auch am Äquator sichtbar sind.

Der James-Webb-Weltraumteleskop hat erstmals eine dreidimensionale Karte der Polarlichter des Uranus erstellt

Eine internationale Gruppe von Astronomen nutzte das Webb-Teleskop, um die entfernte Planetensystem für fast einen vollständigen Rotationszyklus (≈ 17 h) zu beobachten. Dadurch wurden einzigartige Spektraldaten über die oberen Atmosphärenschichten bis zu mehreren tausend Kilometern über den Wolken gewonnen, was ein besseres Verständnis der Struktur des Uranus ermöglicht.

Warum sind die Polarlichter auf dem Uranus ungewöhnlich
Das Magnetfeld des Uranus ist stark von seiner Rotationsachse abweichend – etwa 60 °, im Gegensatz zur Erde (≈ 11 °). Diese „Desynchronisation“ führt dazu, dass Lichter auch in äquatorialen Breiten entstehen. Durch das Webb-Teleskop wurden erstmals alle solchen Phänomene innerhalb eines Tages festgehalten, was ein historisches Ergebnis darstellt.

Was die Studie zeigte
- Zwei helle Bänder nahe den Magnetpolen.
- Eine Zone niedriger Emission und Ionen­dichte zwischen ihnen.
- Die Erwärmung in den Lichtergebieten ist begrenzt: die Temperatur steigt nur um einige zehn Grad an.

Diese Beobachtungen zeigen die komplexe Wechselwirkung zwischen Magnetosphäre und Atmosphäre und bestätigen die fortlaufende Abkühlung der oberen Schichten. Seit dem ersten Messwert der Uranustemperatur fällt sie allmählich – nun sehen wir dies in dreidimensionaler Form.

Wie bilden sich Polarlichter
Der Sonnenwind ionisiert Atome der Atmosphäre; angeregte Atome kehren später in ihren Grundzustand zurück und geben Photonen ab. Dies ermöglicht die Untersuchung von Zusammensetzung, Dynamik und Energieverteilung in der Atmosphäre.

Bedeutung der Entdeckung
Die Ergebnisse übertreffen die Möglichkeiten früherer Missionen wie Voyager‑2. Wissenschaftler bezeichnen es als Durchbruch:

> „Dies ist das erste Mal, dass wir die obere Atmosphäre des Uranus in drei Dimensionen sehen konnten“, sagte Projektleiterin Paola Tiranti (Northumbria University).

Die gewonnenen Daten eröffnen neue Perspektiven für das Verständnis der Physik von Eisriesen, ihrer Magnetosphären und Polarlichter. Dies ist nicht nur wichtig für die Erforschung der Planeten unseres Sonnensystems, sondern auch für die Interpretation von Prozessen auf Exoplaneten in fernen Ecken des Universums.