Следуя по стопам изображения Нептуна, опубликованного в 2022 году, космический телескоп NASA/ESA/CSA James Webb сделал потрясающее изображение другого ледяного гиганта Солнечной системы, планеты Уран. На новом изображении видны огромные кольца, а также яркие детали в атмосфере планеты. Данные Уэбба демонстрируют беспрецедентную чувствительность обсерватории, обнаруживая самые слабые пылевые кольца, которые когда-либо были запечатлены только двумя другими объектами: космическим кораблем «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 Уэбба мы видим 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; эти данные Уэбба помогут ученым понять загадочный в настоящее время механизм этой функции. Уэбб обнаружил удивительный аспект полярной шапки: тонкое усиление яркости в центре шапки. Чувствительность NIRCam Уэбба и более длинные волны, которые он может видеть, могут объяснить, почему мы можем видеть эту усиленную полярную особенность Урана, когда ее не видели другие мощные телескопы, такие как космический телескоп Хаббла НАСА / ЕКА и обсерватория Кека.
На краю полярной шапки лежит 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 в инфракрасном диапазоне и, вероятно, связаны со штормовой активностью. Эта планета характеризуется как ледяной гигант из-за химического состава ее 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 этом изображении Уэбба. Некоторые из этих колец настолько ярки, как видел Уэбб, 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 Уран покажет два тусклых внешних кольца, которые были обнаружены Хабблом во время пересечения кольца с плоскостью в 2007 году.
Уэбб также запечатлел многие из 27 известных спутников Урана (большинство из которых слишком малы и слабы, чтобы их можно было увидеть здесь); шесть самых ярких идентифицируются на широкоэкранном изображении. Это было всего лишь короткое (12-минутное) изображение Урана с экспозицией всего с двумя фильтрами. Это лишь верхушка айсберга того, что может сделать Уэбб, наблюдая за этой загадочной планетой. В настоящее время проводятся дополнительные исследования Урана, и в первый год научной деятельности Уэбба запланировано еще больше.
