Teleskop Webba wykonał zachwycające ujęcie kolejnego lodowego olbrzyma – Urana. Nowe zdjęcie ukazuje spektakularne pierścienie, jak również i jasne elementy atmosfery. Dane z Webba ilustrują niebywałą czułość aparatury na najciemniejsze pierścienie pyłowe, które wcześniej sfotografowane zostały jedynie przez dwa inne urządzenia: Voyager 2, kiedy przeleciał w pobliżu planety w 1986 roku, oraz Teleskopy Kecka, posiadające zaawansowaną optykę adaptatywną.

Planeta ta zaliczana jest do lodowych olbrzymów, ze względu na skład chemiczny jej wnętrza. Uważa się, że większość jej masy stanowi gorąca i gęsta ciecz, składająca się z „lodowych” składników – wody, metanu, amoniaku. Otacza ona małe skalne jądro.

Siódma planeta od Słońca jest jedyna w swoim rodzaju – obraca się na boku – pod kątem prawie 90 stopni względem płaszczyzny orbity, co jest przyczyną ekstremalnych pór roku. Bieguny wystawione są na światło słoneczne przez wiele lat, co poprzedza tyle samo czasu całkowitej ciemności (okres obiegu Urana wokół Słońca wynosi 84 lata). Obecnie, na biegunie północnym panuje późna wiosna, widoczna na zdjęciu z JWST. Lato na północy Urana nadejdzie dopiero w 2028 roku. Z kolei, gdy Voyager 2 odwiedził Urana, na biegunie południowym było lato. Biegun południowy jest teraz po „ciemnej stronie” planety, poza zasięgiem wzroku, zwrócony ku kosmicznemu mrokowi.

To szerokie ujęcie, wykonane przez NIRCam, ukazuje planetę Uran wraz z jej 27 księżycami. Większość z nich jest zbyt mała i ciemna, przez co nie jest widoczna przy takim krótkim naświetlaniu. Można zobaczyć również kilka obiektów w tle, m.in. wiele galaktyk.

Po prawej stronie planety, na biegunie zwróconym do Słońca, znajduje się jasny obszar, nazywany polarną czapą lodową. Ta czapa lodowa jest charakterystyczna dla Urana – zdaje się ona pojawiać latem, gdy biegun wystawiony jest na bezpośrednie działanie światła słonecznego, jesienią zaś zanika. Na krawędzi czapy lodowej leży jasna chmura oraz kilka słabszych detali tuż nad tą krawędzią. Druga bardzo jasna chmura widoczna jest po lewej stronie planety. Takie chmury są typowe dla Urana w spektrum podczerwonym i prawdopodobnie związane są z burzami.

Te nowe dane z teleskopu Webba pomogą naukowcom zrozumieć ten zagadkowy mechanizm. Webb ujawnił zaskakującą cechę czapy lodowej, mianowicie, subtelne rozjaśnienie w centrum. Czułość i dłuższe długości fali osiągane przez NIRCam, mogą być powodem, dla którego obserwujemy tą cechę, niezauważoną dotychczas tak wyraźnie, nawet przez inne potężne teleskopy, takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble czy Teleskopy Kecka.

Zdjęcie wykonane w podczerwieni przez NIRCam, zestawia dane z dwóch filtrów 1.4- i 3-mikrometrowego, ukazanych tutaj odpowiednio na niebiesko i pomarańczowo. Planeta posiada niebieską poświatę na barwnym obrazie końcowym. Gdy Voyager 2 spoglądał na Urana, jego aparat pokazał niemal jednolitą, niebiesko-zieloną kulę w spektrum widzialnym. Dzięki podczerwieni i zwiększonej czułości Webba możemy ujrzeć więcej szczegółów i pokazać, jak tak naprawdę, dynamiczna jest atmosfera Urana.

Uran ma 13 znanych pierścieni, 11 z nich widoczne jest na ujęciu z Webba.  Dziewięć uznawanych jest za główne pierścienie planety, dwa są to ciemniejsze pierścienie pyłowe, które odkryte zostały w 1986 roku przez Voyagera 2. Niektóre z pierścieni są tak jasne, że jeśli są blisko siebie, wyglądają, według Webba, jak jeden większy pierścień. Naukowcy liczą, że przyszłe zdjęcia Urana zrobione przez teleskop Webba pokażą dwa słabe pierścienie zewnętrzne, odkryte w 2007 roku podczas napotkania płaszczyzny pierścieni przez teleskop Hubble’a.

Jest to przybliżone zdjęcie Urana, zrobione przez NIRCam 6 lutego 2023 roku. Ukazuje ono wspaniały widok pierścieni planety. Planeta ma niebieską poświatę na tej barwnej, reprezentatywnej fotografii, powstałej przy użyciu dwóch filtrów.

Webb sfotografował też wiele z 27 księżyców Urana (większość z nich jest za mała i ciemna, aby zobaczyć je na załączonym zdjęciu). Sześć najjaśniejszych można rozpoznać na szerokokątnym ujęciu. Była to fotografia Urana, wykonana przy 12-minutowej ekspozycji, tylko z dwoma filtrami. To tylko wierzchołek góry lodowej możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba dotyczących obserwacji tej tajemniczej planety. W 2022 roku Narodowa Akademia Stanów Zjednoczonych uznała Uran za priorytet w swoich Dziesięcioletnich Badaniach Planetologicznych i Astrobiologicznych 2023-2033 (ang. Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey). Aktualnie przeprowadzane są dodatkowe badania Urana, a jeszcze więcej planowanych jest na pierwszy rok działalności badawczej teleskopu Jamesa Webba.

Autor

Amelia Staszczyk