国际天文学界迎来一项突破性成果——由英国诺森比亚大学Paola Tiranti领衔的科研团队，利用詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）首次构建了天王星高层大气的三维结构模型。这项发表在《地球物理研究快报》的研究，通过分析近红外摄谱仪（NIRSpec）连续15小时的观测数据，成功绘制出从云顶至5000公里高度范围内的温度与离子密度分布图，为理解冰巨行星的大气动力学提供了全新视角。
研究团队在2025年1月的观测中捕捉到天王星云层上方分子发出的微弱辐射信号。数据显示，大气温度在3000至4000公里高度达到峰值，而带电粒子密度最大值却出现在约1000公里处，这种错位分布现象直接指向行星内部复杂的能量传输机制。更令人意外的是，纵向数据变化与天王星独特的磁场结构高度吻合——其磁轴与自转轴存在60度偏角，导致磁层呈现显著的"东倒西歪"特征。
"我们首次观测到歪斜磁场如何重塑大气环境。"Tiranti指出，韦布望远镜的超高精度使科学家能够追踪能量在大气层中的垂直传输路径。数据显示，天王星高层大气正以每十年约1.5开尔文的速度持续冷却，当前平均温度为426开尔文（约153℃），该数值既低于地面望远镜的历史记录，也低于旅行者2号探测器1986年飞掠时的测量值。
这项发现为冰巨行星的热演化模型带来关键修正。传统理论认为行星大气冷却主要源于太阳辐射变化，但天王星的持续降温趋势自20世纪90年代初便已显现，暗示其内部可能存在未知的冷却机制。研究团队正在构建新的数值模型，试图解释磁场与大气环流之间的耦合效应，该成果或将重塑人类对气态行星能量平衡的认知框架。
