A Neptunuszról készített 2022-es felvétel után az űrteleszkóp most a Naprendszer másik jégóriását vette célba. Az Uránusz egy meglehetősen furcsa bolygó a Naprendszerünkben, oldalára borulva kering a Nap körül, emiatt pedig extrém szélsőséges évszakok fordulnak elő rajta. Habár a bolygó légköre közel egyöntetűnek látszott a Voyager 2 űrszonda 1986-ban készített fényképein, további földi és űrteleszkópos megfigyelések során vad viharokat találtak benne. A NASA James Webb-űrteleszkópja is célba vette az Uránusz, az elkészített fényképen pedig komplex gyűrűrendszer, fényes poláris sapka és valószínűleg viharfelhők is látszanak.

Az Uránusz a James Webb-űrteleszkóp 2023. február 6-i felvételén. (Forrás: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale (STScI))

Az új felvételen látható gyűrűrendszer az űrteleszkóp elképesztő érzékenységét is demonstrálja, hiszen a halvány porgyűrűket eddig mindössze kétszer sikerült ilyen élesen megörökíteni: a Voyager 2 űrszonda 1986-os elhaladása során, illetve a Keck Obszervatórium fejlett adaptív optikájával.

Az Uránusz gyűrűi a Voyager 2 (bal) és a Keck Obszervatórium (jobb) felvételein. (A képek forrásai: NASA/JPL/Daniel Machacek (Voyager 2); Lawrence Sromovsky, University of Wisconsin-Madison/W.W. Keck Observatory (Keck))

A Naptól számított hetedik bolygó, az Uránusz az oldalára borulva halad, a keringési síkjához képest kb. 90°-kal döntve. Ennek következtében roppant szélsőségesek az évszakok, hiszen a bolygó sarkvidékei akár sok éven át tartó folyamatos napfény után ugyanennyi évig tartó sötétségben maradnak (az Uránusz 84 év alatt kerüli meg a Napot). Jelenleg a Webb képen is látható északi sarkvidéken éppen késő tavasz van, a helyi nyár 2028-ban fog megkezdődni. Ehhez képest, mikor a Voyager 2 látogatta meg a bolygót, akkor a déli sarkvidéken volt nyár, ami most az űr sötétje felé fordulva nem látszik.

Az új fénykép a Webb-űrteleszkóp közeli infravörös tartományon érzékeny NIRCam eszközének két szűrőjével készített felvételeit kombinálja össze. A képen az 1,4 mikron hullámhossz kék, a 3,0 hullámhossz pedig narancssárga színt kapott. A bolygó így a keletkezett reprezentatív színes képen kékes színűnek látszik.

A James Webb-űrteleszkóp felvételének szélesebb látómezejű változata, rajta az uránuszi rendszerrel. A képen a bolygó 27 ismert holdja közül 6 megfigyelhető a képen is (annotálva). A többi hold többsége túl kicsi és halvány, hogy ilyen rövid expozíciós idejű képen látszódjon. A háttérben számos objektum látszik, többek között például galaxisok is. (Forrás: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale (STScI))

Mikor a Voyager 2 látható tartományon fényképezte le az Uránuszt, akkor azon szinte egyenletes kékeszöld golyónak látszott. A Webb-űrteleszkóp infravörösben is érzékeny kameráinak, valamint fejlett eszközeinek köszönhetően jóval több részlet fedezhető fel. Az Uránusz légköre valójában sokkal dinamikusabb, mint a Voyager 2 felvételén tűnt.

A képen látható, éppen a Nap felé forduló fényes folt a pólussapka, aminek a viselkedése szintén különleges. Úgy tűnik, hogy akkor jelenik meg, mikor közvetlen napfény éri nyáron, ősszel pedig eltűnik. Az új Webb adatok segítségével erről a titokzatos folyamatról is többet tudhatunk meg, ugyanis meglepő tulajdonsága derült ki a poláris sapkának: egy enyhén fényesebb régiót vettek észre a sapka középpontjában. Korábban a Hubble-űrteleszkóppal vagy a Keck Obszervatóriumban készített fényképeken ez nem volt megfigyelhető.

A Hubble-űrteleszkóp felvételei az Uránuszról 2014-ben, hét évvel az északi nyári nap-éj egyenlőség után (bal), illetve 2022-ben, mikor az Uránusz északi pólusa fölött vaskos felhő látható (jobb). A pólus feletti köd szélein számos vihar is kivehető. (Forrás: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley) Képfeldolgozás: Joseph DePasquale (STScI))

A pólussapka szélén fényes felhő és néhány halványabb elnyúló képződmény látszik, továbbá a bolygó bal szélén még egy fényesebb felhőt vehetünk észre. A vélhetőleg viharokkal összefüggésbe hozható felhőket gyakran látni infravörös hullámhosszon az Uránusz légkörében. A bolygó belső részeinek kémiai összetétele miatt a jégóriások kategóriájába tartozik. Tömegének java része ,,jeges” anyagok (víz, metán és ammónia) forró, sűrű keveréke egy kis méretű sziklás mag körül.

Az Uránusznak tizenhárom ismert gyűrűje van, ezek közül tizenegy megfigyelhető a Webb-űrteleszkóp felvételén is. Némelyik olyan fényes a fényképen, hogy ha elég közel vannak egymáshoz, akkor a képen összeolvadnak. A bolygó gyűrűi közül kilenc tartozik a fő gyűrűk közé, kettő pedig halványabb porgyűrű (pl. a képen megjelölt annotált dzéta (zeta) gyűrű). A kutatók bíznak benne, hogy a Webb-űrteleszkóp lencsevégre fogja tudni kapni a két halványabb külső gyűrűt is, amiket a Hubble-űrteleszkóp 2007-es megfigyelései során fedeztek fel.

A Hubble-űrteleszkóp felvételei az Uránusz gyűrűinek fokozatos elfordulásáról. Mikor a gyűrűk éléről látszanak (2007), akkor csak két tüskeként jelennek meg a képen. Azért, hogy a halvány porgyűrűk láthatóvá váljanak, az Uránusz fényes korongját a Hubble kitakarta; ezért nem futnak keresztül a bolygó előtt a gyűrűk. A képen látható felvételre utólag illesztettek be egy korábbi fotót a bolygóról. (Forrás: NASA, ESA, és M. Showalter (SETI Institute))

A Webb fényképén hat holdját is megfigyelhetjük. A felvétel készítéséhez rövid ideig, mindössze 12 percig exponáltak és csak kétféle szűrőt használtak. A nyilvánosságra hozott felvétel tehát csak az űrtávcső képességeinek töredékét mutatja be nekünk. Az Uránusz további kutatása már folyamatban van és a James Webb első éve alatt többször is terveznek újabb megfigyeléseket.

Forrás: Webb Telescope , ESA