一個研究團隊成功創建了天王星上層大氣的首個三維地圖，揭示了這個冰巨星異常的磁場如何形成壯觀的極光，這些極光高高位於行星雲層之上。該團隊由 Paola Tiranti 領導，觀測了天王星將近一整個自轉周期，探測到距雲頂約 3,100 英里（約 5,000 公里）高處的分子微弱光輝。這些觀測提供了該行星極光形成地點和能量在其大氣中移動的最詳細圖像。
極光的形成是因為高能粒子被行星的磁場捕獲，然後撞擊上層大氣，釋放的能量產生特有的光輝。研究團隊發現，氣溫在雲頂上方的 3,000 至 4,000 公里之間達到峰值，離子密度在約 1,000 公里處達到最高。研究團隊確認，天王星的上層大氣在過去三十年中持續降溫，這一趨勢對科學家來說一直是一個驚訝的現象。
利用 Webb 的近紅外光譜儀，研究團隊繪製了天王星電離層中溫度和離子密度的分佈，這一區域的大氣被電離並與行星的磁場強烈互動。這是研究人員首次能夠以三維方式觀察天王星的上層大氣。主要作者 Paola Tiranti 表示：「憑藉 Webb 的靈敏度，我們可以追踪能量如何向上移動穿過行星的大氣，甚至看到其不對稱磁場的影響。」
天王星的磁場是太陽系中最奇特的磁場之一。與地球的磁場相對齊行星自轉軸不同，天王星的磁場傾斜近 60 度，並且偏離行星中心。這使得其極光在表面上以複雜的方式掃過。Webb 的觀測發現了兩條明亮的極光帶，位於天王星的磁極附近，並且它們之間的發射和離子密度顯著減少，這一特徵可能與磁場線如何引導帶電粒子穿過大氣有關。
根據新聞稿，類似的暗區也在木星上被觀測到，這表明磁場幾何形狀會影響粒子流動。這些發現不僅深化了對天王星的理解，還為未來的行星科學研究提供了新的視角。
