Das James-Webb-Weltraumteleskop hat kürzlich den ungewöhnlichen und rätselhaften Uranus ins Visier genommen, einen Eisriesen, der sich auf der Seite dreht. Webb hat diese dynamische Welt mit Ringen, Monden, Stürmen und anderen atmosphärischen Merkmalen eingefangen – einschließlich einer saisonalen Polkappe. Das Bild ist eine Erweiterung einer zweifarbigen Version, die Anfang des Jahres veröffentlicht wurde, und fügt zusätzliche Wellenlängenabdeckung für ein detaillierteres Aussehen hinzu.
Mit seiner außerordentlichen Empfindlichkeit erfasste Webb die schwachen inneren und äußeren Ringe von Uranus, einschließlich des schwer fassbaren Zeta-Rings – des extrem schwachen und diffusen Rings, der dem Planeten am nächsten liegt. Außerdem wurden viele der 27 bekannten Monde des Planeten abgebildet, wobei sogar einige kleine Monde innerhalb der Ringe zu sehen waren.
Im sichtbaren Wellenlängenbereich, wie er in den 1980er Jahren von Voyager 2 beobachtet wurde, erschien Uranus als ruhiger, fester blauer Ball. Im infraroten Wellenlängenbereich enthüllt Webb eine seltsame und dynamische Eiswelt voller aufregender atmosphärischer Merkmale.
Eines der auffälligsten davon ist die saisonale Wolkendecke am Nordpol des Planeten. Im Vergleich zum Webb-Bild von Anfang des Jahres sind einige Details der Kappe auf diesen neueren Bildern besser zu erkennen. Dazu gehören die helle, weiße Innenkappe und die dunkle Spur am unteren Ende der Polkappe, in Richtung der niedrigeren Breiten.
Auch nahe und unterhalb der Südgrenze der Polkappe sind mehrere helle Stürme zu beobachten. Die Anzahl dieser Stürme und wie häufig und wo sie in der Atmosphäre von Uranus auftreten, könnte auf eine Kombination saisonaler und meteorologischer Effekte zurückzuführen sein.
Die Polkappe scheint stärker hervorzutreten, wenn der Pol des Planeten beginnt, zur Sonne zu zeigen, da er sich der Sonnenwende nähert und mehr Sonnenlicht erhält. Uranus erreicht seine nächste Sonnenwende im Jahr 2028 und Astronomen sind gespannt darauf, mögliche Veränderungen in der Struktur dieser Strukturen zu beobachten. Webb wird dazu beitragen, die saisonalen und meteorologischen Effekte zu entwirren, die die Stürme von Uranus beeinflussen, was für das Verständnis der komplexen Atmosphäre des Planeten für Astronomen von entscheidender Bedeutung ist.
Da sich Uranus mit einer Neigung von etwa 98 Grad auf der Seite dreht, gibt es im Sonnensystem die extremsten Jahreszeiten. Fast ein Viertel jedes Uran-Jahres lang scheint die Sonne über einem Pol und stürzt die andere Hälfte des Planeten in einen dunklen, 21 Jahre dauernden Winter.
Mit Webbs beispielloser Infrarotauflösung und Empfindlichkeit können Astronomen Uranus und seine einzigartigen Merkmale jetzt mit bahnbrechender neuer Klarheit sehen. Diese Details, insbesondere des nahen Zeta-Rings, werden für die Planung zukünftiger Missionen zum Uranus von unschätzbarem Wert sein.
Uranus kann auch als Stellvertreter für die Untersuchung der fast 2.000 ähnlich großen Exoplaneten dienen, die in den letzten Jahrzehnten entdeckt wurden. Dieser „Exoplanet in unserem Hinterhof“ kann Astronomen helfen, zu verstehen, wie Planeten dieser Größe funktionieren, wie ihre Meteorologie ist und wie sie entstanden sind. Dies kann uns wiederum dabei helfen, unser eigenes Sonnensystem als Ganzes zu verstehen, indem wir es in einen größeren Kontext stellen.