Oogverblindende ringen en verbluffend dynamische atmosferen in Webb’s verbluffende nieuwe kijk op de ijzige reus Uranus

Het infraroodbeeld van Webb benadrukt de dramatische ringen en dynamische atmosfeer van de planeet

Universum[{” attribute=””>Uranus is an oddball in our solar system, tilted on its side as it orbits the sun, causing extreme seasons. While the planet’s atmosphere appeared nearly featureless when visited by the Voyager 2 spacecraft in 1986, subsequent observations from the ground and in space have shown turbulent storms.

NASA’s James Webb Space Telescope recently observed Uranus, and the resulting image highlights a complex system of rings as well as a bright polar cap and likely storm clouds.

This zoomed-in image of Uranus, captured by Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam) on February 6, 2023, reveals stunning views of the planet’s rings. The planet displays a blue hue in this representative-color image, made by combining data from two filters (F140M, F300M) at 1.4 and 3.0 microns, which are shown here as blue and orange, respectively. Credit: Science: NASA, ESA, CSA, STScI, Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Webb Space Telescope Scores Another Ringed World with New Image of Uranus

Following in the footsteps of the Neptune image released in 2022, NASA’s James Webb Space Telescope has taken a stunning image of the solar system’s other ice giant, the planet Uranus. The new image features dramatic rings as well as bright features in the planet’s atmosphere. The Webb data demonstrates the observatory’s unprecedented sensitivity for the faintest dusty rings, which have only ever been imaged by two other facilities: the Voyager 2 spacecraft as it flew past the planet in 1986, and the Keck Observatory with advanced adaptive optics.

The seventh planet from the Sun, Uranus is unique: It rotates on its side, at roughly a 90-degree angle from the plane of its orbit. This causes extreme seasons since the planet’s poles experience many years of constant sunlight followed by an equal number of years of complete darkness. (Uranus takes 84 years to orbit the Sun.) Currently, it is late spring for the northern pole, which is visible here; Uranus’ northern summer will be in 2028. In contrast, when Voyager 2 visited Uranus it was summer at the south pole. The south pole is now on the ‘dark side’ of the planet, out of view and facing the darkness of space.

This zoomed-in image of Uranus, captured by Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam) on February 6, 2023, reveals stunning views of the planet’s rings. On the right side of the planet, there’s an area of brightening at the pole facing the Sun, known as a polar cap. This polar cap is unique to Uranus because it is the only planet in the solar system tilted on its side, which causes its extreme seasons. A new aspect of the polar cap revealed by Webb is a subtle brightening near the Uranian north pole. At the edge of the polar cap lies a bright cloud as well as a few fainter extended features just northward of the cap’s edge, and a second very bright cloud is seen at the planet’s left limb. Such clouds are typical for Uranus in infrared wavelengths, and likely are connected to storm activity. Credit: Science: NASA, ESA, CSA, STScI, Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

This infrared image from Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam) combines data from two filters at 1.4 and 3.0 microns, which are shown here in blue and orange, respectively. The planet displays a blue hue in the resulting representative-color image.

When Voyager 2 looked at Uranus, its camera showed an almost featureless blue-green ball in visible wavelengths. With the infrared wavelengths and extra sensitivity of Webb we see more detail, showing how dynamic the atmosphere of Uranus really is.

This wider view of the Uranian system with Webb’s NIRCam instrument features the planet Uranus as well as six of its 27 known moons (most of which are too small and faint to be seen in this short exposure). A handful of background objects, including many galaxies, are also seen. Credit: Science: NASA, ESA, CSA, STScI, Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

On the right side of the planet, there’s an area of brightening at the pole facing the Sun, known as a polar cap. This polar cap is unique to Uranus – it seems to appear when the pole enters direct sunlight in the summer and vanish in the fall; these Webb data will help scientists understand the currently mysterious mechanism. Webb revealed a surprising aspect of the polar cap: a subtle enhanced brightening at the center of the cap. The sensitivity and longer wavelengths of Webb’s NIRCam may be why we can see this enhanced Uranus polar feature when it has not been seen as clearly with other powerful telescopes like the Hubble Space Telescope and Keck Observatory.

At the edge of the polar cap lies a bright cloud as well as a few fainter extended features just beyond the cap’s edge, and a second very bright cloud is seen at the planet’s left limb. Such clouds are typical for Uranus in infrared wavelengths, and likely are connected to storm activity.

This planet is characterized as an ice giant due to the chemical make-up of its interior. Most of its mass is thought to be a hot, dense fluid of “icy” materials – water, methane, and ammonia – above a small rocky core.

De James Webb Space Telescope heeft een verbluffend beeld vastgelegd van de andere ijzige reuzenplaneet van het zonnestelsel, Uranus. De nieuwe afbeelding toont opwindende ringen en heldere kenmerken in de atmosfeer van de planeet. Webb’s nieuwe gegevens voor Uranus bieden opmerkelijke gevoeligheid en onthullen de zwakste stoffige ringen. De zevende planeet vanaf de zon, Uranus, is vreemd: hij draait op zijn kant in een hoek van ongeveer 90 graden ten opzichte van het vlak van zijn baan. Dit veroorzaakt ongebruikelijke seizoenen aangezien de polen van de planeet 42 jaar continu zonlicht en 42 jaar volledige duisternis ervaren (Uranus doet er 84 jaar over om rond de zon te draaien). Het is momenteel laat in de lente op de Noordpool, die zich aan de rechterkant van deze afbeelding bevindt; De noordelijke zomer zal in 2028 op Uranus zijn.

Uranus heeft 13 bekende ringen en 11 daarvan zijn zichtbaar in deze webafbeelding. Sommige van deze ringen zijn zo helder met Webb dat wanneer ze dicht bij elkaar staan, ze lijken op te gaan in een grotere ring. Negen zijn geclassificeerd als de belangrijkste ringen van de planeet, en twee zijn de zwakke stoffige ringen (zoals de diffuse ring van Zeta die zich het dichtst bij de planeet bevindt) die pas in 1986 werden ontdekt tijdens de scheervlucht van Voyager 2. Wetenschappers verwachten dat toekomstige Webb-afbeeldingen van Uranus zal de twee vage buitenringen onthullen die er waren Ontdek het met Hubble Tijdens de oversteek van het cirkelvormige vliegtuig in 2007.

Webb heeft ook veel van de 27 bekende manen van Uranus vastgelegd (de meeste zijn te klein en zwak om hier te zien); De zes helderste worden geïdentificeerd in het breedbeeldbeeld. Dit was slechts een korte opname van 12 minuten van Uranus met slechts twee kandidaten. Het is slechts het topje van de ijsberg van wat Webb kan doen bij het observeren van deze mysterieuze planeet. Aanvullende studies van Uranus zijn nu aan de gang en er zijn er meer gepland in Webb’s eerste jaar van wetenschappelijke operaties.

In 2022 hebben de National Academies of Sciences, Engineering en Medicine Uranus Science aangewezen als een prioriteit in Planetary Sciences en Astrobiology 2023-2033 Mijn node-scan.

De James Webb Space Telescope is ’s werelds belangrijkste ruimtewetenschappelijke observatorium. Het onthult de geheimen van ons zonnestelsel, verkent verre planeten rond andere sterren en onderzoekt mysterieuze structuren en het begin van het universum en onze plaats daarin. Het programma is een samenwerking tussen NASA, de European Space Agency (ESA) en de Canadian Space Agency en wordt geleid door NASA.