Originalveröffentlichung am 18.12.2023 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases
Zusammenfassung: Neue Ansicht offenbart eine seltsame und dynamische Eiswelt
Als Voyager 2 im Jahr 1986 an Uranus vorbeiflog, erschien der Planet als ein nahezu gesichtsloser, massiver blauer Ball. Jetzt zeigt uns Webb eine Ansicht im Infraroten, die viel dynamischer und faszinierender ist. Ringe, Monde, Stürme und eine helle, nördliche Polkappe zieren diese neuen Bilder. Weil Uranus auf die Seite gekippt ist, scheint die Polkappe deut-licher hervorzutreten, wenn der Pol des Planeten zur Sonne zeigt und mehr Sonnenlicht erhält – eine Zeit, die als Sonnen-wende bezeichnet wird. Uranus erreicht seine nächste Sonnenwende im Jahr 2028, und die Astronomen werden auf Veränderungen in der Atmosphäre des Planeten achten. Das Studium dieses Eisriesen kann den Astronomen helfen, die Entstehung und die Meteorologie von Planeten ähnlicher Größe um andere Sonnen zu verstehen.
Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat kürzlich den ungewöhnlichen und rätselhaften Uranus ins Visier ge-nommen, einen Eisriesen, der sich auf der Seite liegend dreht. Webb hat diese dynamische Welt mit Ringen, Monden, Stürmen und anderen atmosphärischen Merkmalen – einschließlich einer saisonalen Polkappe – eingefangen. Das Bild ist eine Erweiterung einer zweifarbigen Version, die am 06.04.2023 veröffentlicht wurde, und zusätzliche Wellenlängen ab-deckt, um einen detaillierteren Blick zu ermöglichen.
Mit seiner exquisiten Empfindlichkeit hat Webb die schwachen inneren und äußeren Ringe des Uranus erfaßt, einschließ-lich des schwer faßbaren Zeta-Rings – des extrem schwachen und diffusen Rings, der dem Planeten am nächsten ist. Es hat auch viele der 27 bekannten Monde des Planeten abge-bildet und sogar einige kleine Monde innerhalb der Ringe ge-sehen.
Im sichtbaren Wellenlängenbereich, wie er von Voyager 2 in den 1980er Jahren beobachtet wurde, erschien Uranus als ruhiger, massiver blauer Ball. Im infraroten Wellenlängenbereich enthüllt Webb eine seltsame und dynamische Eiswelt mit aufregenden atmosphärischen Merkmalen.
Eines der auffälligsten Merkmale ist die jahreszeitlich bedingte nordpolare Wolkenkappe des Planeten. Verglichen mit dem Webb-Bild von Anfang des Jahres sind einige Details der Kappe auf diesen neueren Bildern besser zu erkennen. Dazu ge-hören die helle, weiße innere Kappe und die dunkle Spur am unteren Ende der Polkappe in Richtung der unteren Breiten-grade.
Mehrere helle Stürme sind auch in der Nähe und unterhalb des südlichen Randes der Polkappe zu sehen. Die Anzahl dieser Stürme sowie die Häufigkeit und der Ort ihres Auftretens in der Uranusatmosphäre könnten auf eine Kombination aus saisonalen und meteorologischen Effekten zurückzuführen sein.
Die Polkappe scheint deutlicher hervorzutreten, wenn sich der Pol des Planeten der Sonne zuwendet, während er sich der Sonnenwende nähert und mehr Sonnenlicht erhält. Uranus erreicht seine nächste Sonnenwende im Jahr 2028, und die Astronomen sind auf mögliche Veränderungen in der Struktur dieser Merkmale sehr gespannt. Webb wird dazu beitragen, die jahreszeitlichen und meteorologischen Effekte zu entschlüsseln, die die Stürme des Uranus beeinflussen, was für das Verständnis der komplexen Atmosphäre des Planeten von entscheidender Bedeutung ist.
Da sich der Uranus mit einer Neigung von ungefähr 98 Grad auf seiner Seite dreht, hat er die extremsten Jahreszeiten im Sonnensystem. Fast ein Viertel eines jeden Uranus-Jahres scheint die Sonne über einem Pol und taucht die andere Hälfte des Planeten in einen dunklen, 21 Jahre dauernden Winter.
Dank der beispiellosen Infrarot-Auflösung und -Empfindlichkeit von Webb sehen die Astronomen den Uranus und seine einzigartigen Merkmale nun mit bahnbrechender Klarheit. Diese Details, insbesondere des nahen Zeta-Rings, werden von unschätzbarem Wert für die Planung künftiger Missionen zum Uranus sein.
Uranus kann auch als Stellvertreter für die Untersuchung der fast 2.000 Exoplaneten ähnlicher Größe dienen, die in den letzten Jahrzehnten entdeckt worden sind. Dieser “Exoplanet in unserem Hinterhof” kann den Astronomen helfen zu verstehen, wie Planeten dieser Größe funktionieren, wie ihre Meteorologie aussieht und wie sie entstanden sind. Dies wiederum kann uns helfen, unser eigenes Sonnensystem als Ganzes zu verstehen, indem wir es in einen größeren Zusammenhang stellen.
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumorganisa-tion).
Uranus Nahaufnahme (NIRCam Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Uranus
- Objektbeschreibung: Planet
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F140M, F210M, F300M, F460M
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um mittlere Wellenlängen-bereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem mono-chromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F140M Cyan: F210M Gelb: F300M Orange: F460M
Über das Bild: Dieses Bild des Uranus von der NIRCam (Nahinfrarotkamera) auf dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA zeigt den Planeten und seine Ringe in neuer Klarheit. Das Webb-Bild fängt die jahreszeitlich bedingte nördliche Polkappe des Uranus in hervorragender Weise ein, darunter die helle, weiße innere Kappe und die dunkle Spur an der Unterseite der Polkappe. Auch die schwachen inneren und äußeren Ringe des Uranus sind auf diesem Bild zu sehen, darunter der schwer faßbare Zeta-Ring – der extrem schwache und diffuse Ring, der dem Planeten am nächsten ist.
Dieses Webb-Bild zeigt auch 9 der 27 Monde des Planeten. Es handelt sich um die blauen Punkte, die die Ringe des Planeten umgeben. Im Uhrzeigersinn, beginnend bei 2 Uhr, sind dies: Rosalind, Puck, Belinda, Desdemona, Cressida, Bianca, Portia, Juliet und Perdita. Die Bahnen dieser Monde haben die gleiche Neigung von 98 Grad wie die ihres Mutter-planeten gegenüber der Ebene des Sonnensystems.
Ein Tag auf Uranus dauert etwa 17 Stunden, also dreht sich der Planet relativ schnell. Dies macht es für Observatorien mit einem scharfen Auge wie Webb äußerst schwierig, ein einfaches Bild des gesamten Planeten aufzunehmen – Stürme und andere atmosphärische Merkmale sowie die Monde des Planeten bewegen sich sichtbar innerhalb von Minuten. Dieses Bild kombiniert mehrere längere und kürzere Belichtungen dieses dynamischen Systems, um diese leichten Veränderun-gen während der Beobachtungszeit zu korrigieren.
Uranus Weitwinkelaufnahme (NIRCam Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Uranus
- Objektbeschreibung: Planet
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F140M, F210M, F300M, F460M
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um mittlere Wellenlängen-bereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem mono-chromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F140M Cyan: F210M Gelb: F300M Orange: F460M
Über das Bild: Dieses Bild des Uranus von der NIRCam (Nahinfrarotkamera) auf dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA zeigt den Planeten und seine Ringe in neuer Klarheit. Die jahreszeitlich bedingte nördliche Polkappe des Planeten schimmert in einem hellen Weiß, und Webbs exquisite Empfindlichkeit löst die schwachen inneren und äußeren Ringe des Uranus auf, einschließlich des Zeta-Rings – des extrem schwachen und diffusen Rings, der dem Planeten am nächsten ist.
Dieses Webb-Bild zeigt auch 14 der 27 Monde des Planeten: Oberon, Titania, Umbriel, Juliet, Perdita, Rosalind, Puck, Belinda, Desdemona, Cressida, Ariel, Miranda, Bianca und Portia.
Ein Tag auf Uranus dauert etwa 17 Stunden, also dreht sich der Planet relativ schnell. Dies macht es für Observatorien mit einem scharfen Auge wie Webb äußerst schwierig, ein einfaches Bild des gesamten Planeten aufzunehmen – Stürme und andere atmosphärische Merkmale sowie die Monde des Planeten bewegen sich sichtbar innerhalb von Minuten. Dieses Bild kombiniert mehrere längere und kürzere Belichtungen dieses dynamischen Systems, um diese leichten Veränderun-gen während der Beobachtungszeit zu korrigieren.
Webb’s extreme Empfindlichkeit erfaßt auch eine Reihe von Hintergrundgalaxien – die meisten erscheinen als orange-farbene Flecken. Es gibt im Sichtfeld zudem zwei größere, unscharfe weiße Galaxien rechts vom Planeten.
Uranus Weitwinkelaufnahme (NIRCam Kompass-Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Uranus
- Objektbeschreibung: Planet
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F140M, F210M, F300M, F460M
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um mittlere Wellenlängen-bereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem mono-chromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F140M Cyan: F210M Gelb: F300M Orange: F460M
Über das Bild: Dieses Bild des Uranus, aufgenommen mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb, zeigt Kompass-pfeile, einen Maßstabsbalken und einen Farbschlüssel zur Orientierung.
Die Kompasspfeile nach Norden und Osten zeigen die Ausrichtung des Bildes am Himmel an. Beachten Sie, daß die Beziehung zwischen Norden und Osten am Himmel (von unten gesehen) im Vergleich zu den Richtungspfeilen auf einer Karte des Bodens (von oben gesehen) umgekehrt ist.
Der Maßstabsbalken ist mit 16 Bogensekunden beschriftet. Die Länge des Maßstabsbalkens entspricht etwa einem Siebtel der Gesamtbreite des Bildes.
Dieses Bild zeigt unsichtbare Nahinfrarot-Wellenlängen, die in Farben des sichtbaren Lichts umgewandelt wurden. Der Farbschlüssel zeigt, welche NIRCam-Filter bei der Erfassung des Lichts verwendet wurden. Die Farbe jedes Filternamens ist die Farbe des sichtbaren Lichts, die verwendet wird, um das infrarote Licht darzustellen, das durch diesen Filter gelangt.
