Телескоп Джеймс Уэбб наблюдает за Ураном

После фотографий Нептуна, опубликованных в 2022 году, космический телескоп Джеймс Уэбб сделал потрясающее изображение другого ледяного гиганта Солнечной системы, планеты Уран. На новом изображении видны кольца, а также яркие детали в атмосфере планеты.

Данные Джеймса Уэбба демонстрируют беспрецедентную чувствительность обсерватории, обнаруживая самые слабые пылевые кольца, которые когда-либо были запечатлены другими инструментами: космическим аппаратом «Вояджер-2», когда он пролетел мимо планеты в 1986 году, и обсерваторией Кека с передовой адаптивной оптикой.

Седьмая планета от Солнца, Уран уникален: он вращается на боку под углом почти 90 градусов к плоскости своей орбиты. Это вызывает экстремальные времена года, поскольку полюса планеты испытывают многолетнее постоянное солнечное освещение, за которым следует такое же количество лет полной темноты. Урану требуется 84 года, чтобы совершить оборот вокруг Солнца.

В настоящее время на северном полюсе, который виден здесь, поздняя весна; Северное лето на Уране будет в 2028 году. Напротив, когда «Вояджер-2» посетил Уран, на южном полюсе было лето. Южный полюс теперь находится на «темной стороне» планеты, вне поля зрения и лицом к лицу с темнотой космоса.

Это инфракрасное изображение с камеры ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam) объединяет данные двух фильтров на 1,4 и 3,0 микрона, показанных здесь синим и оранжевым цветом соответственно. На полученном репрезентативном цветном изображении планета имеет синий оттенок.

Когда «Вояджер-2» посмотрел на Уран, его камера увидела почти невыразительный сине-зеленый шар в видимом диапазоне длин волн. В инфракрасном диапазоне и с большей чувствительностью, Уэбб видит больше деталей, показывая, насколько динамической на самом деле является атмосфера Урана.

На правой стороне планеты находится область просветления на полюсе, обращенном к Солнцу, известная как полярная шапка. Эта полярная шапка уникальна для Урана — кажется, она появляется, когда полюс попадает под прямые солнечные лучи летом, и исчезает осенью; данные Уэбба помогут ученым понять загадочный в настоящее время механизм этой функции. Уэбб обнаружил удивительный аспект полярной шапки: тонкое усиление яркости в центре шапки.

На краю полярной шапки находится яркое облако, и сразу за краем шапки можно увидеть несколько более тусклых протяженных деталей; второе очень яркое облако видно на левом краю планеты. Такие облака типичны для Урана и, вероятно, связаны со штормовой активностью.

Уран характеризуется как ледяной гигант из-за химического состава его недр. Считается, что большая часть его массы представляет собой горячую плотную жидкость из «ледяных» материалов — воды, метана и аммиака — над небольшим каменным ядром.

У Урана известно 13 колец, и 11 из них видны на изображении Уэбба. Некоторые из колец настолько ярки, что, когда они расположены близко друг к другу, кажется, что они сливаются в одно большее кольцо.

Девять классифицируются как главные кольца планеты, а два являются более слабыми пылевыми кольцами (такими как диффузное дзета-кольцо, ближайшее к планете), которые не были обнаружены до пролета «Вояджера-2» в 1986 году.

Ученые ожидают, что будущие изображения Уэбба покажет два тусклых внешних кольца, которые были обнаружены Хабблом в 2007 году.

Джеймс Уэбб также запечатлел некоторые из 27 известных спутников Урана (большинство из которых слишком малы и слабы, чтобы их можно было увидеть здесь); шесть самых ярких идентифицируются на широкоугольном изображении.

Это лишь верхушка айсберга того, что может сделать Уэбб, наблюдая за этой загадочной планетой. В настоящее время проводятся дополнительные исследования Урана, и запланировано еще больше наблюдений.