Originalveröffentlichung am 06.04.2023 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases
Zusammenfassung: Das Infrarotbild von Webb hebt die spektakulären Ringe und die dynamische Atmosphäre des Planeten hervor
Der Planet Uranus ist ein Sonderling unseres Sonnensystems, der auf seiner Umlaufbahn um die Sonne auf die Seite gekippt ist, was zu extremen Jahreszeiten führt. Während die Atmosphäre des Planeten beim Besuch durch die Raum-sonde Voyager 2 im Jahr 1986 noch nahezu strukturlos erschien, haben spätere Beobachtungen vom Boden und aus dem Weltraum turbulente Stürme gezeigt.
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Uranus kürzlich beobachtet, und das daraus resultierende Bild zeigt ein komple-xes System von Ringen sowie eine helle Polkappe und wahrscheinlich Sturmwolken.
Nach dem 2022 veröffentlichten Bild des Neptuns hat das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA ein beeindruckendes Bild des anderen Eisriesen des Sonnensystems, des Planeten Uranus, aufgenommen. Das neue Bild zeigt sowohl spektakuläre Ringe als auch helle Besonderheiten in der Atmosphäre des Planeten. Die Webb-Daten zeigen die beispiel-lose Empfindlichkeit des Observatoriums für die lichtschwächsten staubhaltigen Ringe, die bisher nur von zwei anderen Einrichtungen abgebildet wurden: der Raumsonde Voyager 2, die 1986 an dem Planeten vorbeiflog, und dem Keck-Observatorium mit fortschrittlicher adaptiver Optik.
Uranus, der siebte Planet von der Sonne aus gesehen, ist einzigartig: Er dreht sich auf seiner Seite, in einem Winkel von etwa 90 Grad zur Ebene seiner Umlaufbahn. Dies führt zu extremen Jahreszeiten, da die Pole des Planeten viele Jahre mit konstantem Sonnenlicht, gefolgt von einer gleichen Anzahl von Jahren mit völliger Dunkelheit, erleben. (Uranus braucht 84 Jahre, um die Sonne zu umrunden.) Derzeit ist für den hier sichtbaren Nordpol Spätfrühling; der Sommer auf der Nordhalbkugel des Uranus wird 2028 kommen. Als Voyager 2 den Uranus besuchte, war dagegen am Südpol Sommer. Der Südpol befindet sich jetzt auf der „dunklen Seite“ des Planeten, außerhalb des Sichtfelds und der Dunkelheit des Weltraums zugewandt.
Dieses Infrarotbild der Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb kombiniert Daten von zwei Filtern bei 1,4 und 3,0 Mikro-metern, die hier in Blau bzw. Orange dargestellt sind. Der Planet zeigt einen blauen Farbton in dem sich ergebenden dargestellten Farbbild.
Als Voyager 2 Uranus untersuchte, zeigte die Kamera im sichtbaren Wellenlängenbereich eine fast strukturlose blau-grüne Kugel. Mit den Infrarotwellenlängen und der zusätzlichen Empfindlichkeit von Webb sehen wir mehr Details, die zeigen, wie dynamisch die Atmosphäre des Uranus wirklich ist.
Auf der rechten Seite des Planeten gibt es ein aufgehelltes Gebiet an dem der Sonne zugewandten Pol, das als Polkappe bekannt ist. Diese Polkappe ist einzigartig für den Uranus – sie scheint zu erscheinen, wenn der Pol im Sommer in direktes Sonnenlicht gerät, und im Herbst wieder zu verschwinden; diese Webb-Daten werden den Wissenschaftlern helfen, den derzeit noch rätselhaften Mechanismus zu verstehen. Webb enthüllte einen überraschenden Aspekt der Polkappe: eine subtile, verstärkte Aufhellung im Zentrum der Kappe. Die Empfindlichkeit und die längeren Wellenlängen der NIRCam von Webb könnten der Grund dafür sein, daß wir dieses verstärkte polare Merkmal des Uranus sehen können, das mit anderen leistungsstarken Teleskopen wie dem Hubble-Weltraumteleskop und dem Keck-Observatorium nicht so deutlich zu erkennen war.
Am Rand der Polkappe findet sich eine helle Wolke sowie einige schwächere, ausgedehnte Strukturen knapp außerhalb des Randes der Kappe, und eine zweite sehr helle Wolke ist am linken Rand des Planeten zu sehen. Solche Wolken sind typisch für Uranus im Infrarotbereich und stehen wahrscheinlich im Zusammenhang mit Sturmaktivitäten.
Dieser Planet wird wegen der chemischen Zusammensetzung seines Inneren als Eisriese bezeichnet. Der größte Teil seiner Masse besteht vermutlich aus einer heißen, dichten Flüssigkeit aus „eisigen“ Materialien – Wasser, Methan und Ammoniak – über einem kleinen felsigen Kern.
Uranus hat 13 bekannte Ringe, von denen 11 auf diesem Webb-Bild zu sehen sind. Einige dieser Ringe erscheinen bei Webb so hell, daß sie, wenn sie nahe beieinander liegen, zu einem größeren Ring zu verschmelzen scheinen. Neun davon sind als Hauptringe des Planeten eingestuft, und zwei sind die schwächeren staubreichen Ringe (wie der diffuse Zeta-Ring, der dem Planeten am nächsten ist), die erst 1986 beim Vorbeiflug von Voyager 2 entdeckt wurden. Die Wissen-schaftler erwarten, daß künftige Webb-Bilder von Uranus die beiden schwachen äußeren Ringe zeigen werden, die mit Hubble während der Querung der Ringebene im Jahr 2007 entdeckt wurden.
Webb hat auch viele der 27 bekannten Monde des Uranus aufgenommen (von denen die meisten zu klein und zu schwach sind, um hier gesehen zu werden); die sechs hellsten sind in der Weitwinkelaufnahme zu erkennen. Dies war nur eine kurze, 12-minütige Aufnahme von Uranus mit nur zwei Filtern. Es ist nur die Spitze des Eisbergs dessen, was Webb bei der Beobachtung dieses geheimnisvollen Planeten leisten kann. Weitere Untersuchungen des Uranus sind bereits im Gange, und weitere sind im ersten Jahr des wissenschaftlichen Betriebs von Webb geplant.
Im Jahr 2022 haben die nationalen Akademien für Wissenschaft, Technik und Medizin die Uranus-Forschung in ihrer für den Zeitraum 2023-2033 vorgelegten dekadischen Studie für Planetenforschung und Astrobiologie als vorrangig festgelegt.
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 Weltraum-organisation).
Uranus (NIRCam Image)
Uranus (NIRCam Image) – beschriftet
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Uranus
- Objektbeschreibung: Planet
- Entfernung: Am 6. Februar 2023 war Uranus 19,67 AE von der Erde entfernt (2,94 Milliarden Kilometer)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F140M, F300M
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem Instrument NIRCam aufgenommen wurden. Es wurden zwei Filter verwendet, um die mittleren 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:
- Cyan: F140M, Orange: F300M
Über das Bild: Dieses vergrößerte Bild von Uranus, mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb am 6. Februar 2023 aufgenommen, zeigt einen atemberaubenden Blick auf die Ringe des Planeten. Der Planet zeigt einen blauen Farbton in diesem repräsentativen Bild, das durch die Kombination von Daten aus zwei Filtern (F140M, F300M) bei 1,4 und 3,0 Mikrometern entstanden ist, die hier als blau bzw. orange dargestellt sind.
Auf der rechten Seite des Planeten befindet sich an dem der Sonne zugewandten Pol eine Aufhellung, die als Polkappe bezeichnet wird. Diese Polkappe ist einzigartig für Uranus, da er der einzige Planet im Sonnensystem ist, der auf die Seite gekippt ist, was die extremen Jahreszeiten verursacht. Ein neuer Aspekt der Polkappe, der von Webb aufgedeckt wurde, ist eine subtile Aufhellung in der Nähe des Nordpols von Uranus.
Am Rand der Polkappe befindet sich eine helle Wolke sowie einige lichtschwächere, ausgedehnte Strukturen direkt nördlich des Kappenrandes, und eine zweite sehr helle Wolke ist am linken Rand des Planeten zu sehen. Solche Wolken sind typisch für Uranus im Infrarotbereich und stehen vermutlich im Zusammenhang mit Sturmaktivitäten.
Uranus (NIRCam Compass Image)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Uranus
- Objektbeschreibung: Planet
- Entfernung: Am 6. Februar 2023 war Uranus 19,67 AE von der Erde entfernt (2,94 Milliarden Kilometer)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F140M, F300M
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem Instrument NIRCam aufgenommen wurden. Es wurden zwei Filter verwendet, um die mittleren 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:
- Cyan: F140M, Orange: F300M
Über das Bild: Diese breitere Ansicht des Uranussystems mit dem NIRCam-Instrument von Webb zeigt den Planeten Uranus sowie sechs seiner 27 bekannten Monde (von denen die meisten zu klein und schwach sind, um bei dieser kurzen Belichtung gesehen zu werden). Eine Handvoll Hintergrundobjekte, darunter viele Galaxien, sind ebenfalls zu sehen.
