In navolging van het beeld van Neptunus dat in 2022 werd gepubliceerd, heeft de James Webb-ruimtetelescoop van de NASA een prachtig beeld gemaakt van de andere ijsreus van het zonnestelsel, de planeet Uranus. Het nieuwe beeld toont dramatische ringen en heldere kenmerken in de atmosfeer van de planeet. De gegevens van Webb tonen de ongekende gevoeligheid van het observatorium voor de zwakste stofringen, die slechts door twee andere faciliteiten in beeld zijn gebracht: het Voyager 2-ruimtevaartuig dat in 1986 langs de planeet vloog, en het Keck-observatorium met geavanceerde adaptieve optiek.
Uranus, de zevende planeet vanaf de zon, is uniek: Hij draait op zijn kant, in een hoek van ongeveer 90 graden ten opzichte van zijn baanvlak. Dit veroorzaakt extreme seizoenen omdat de polen van de planeet vele jaren van constant zonlicht ervaren, gevolgd door evenveel jaren van volledige duisternis. (Uranus heeft 84 jaar nodig om rond de zon te draaien.) Momenteel is het laat voorjaar voor de noordelijke pool, die hier zichtbaar is; de noordelijke zomer van Uranus zal in 2028 plaatsvinden. Toen Voyager 2 Uranus bezocht, was het daarentegen zomer op de zuidpool. De zuidpool ligt nu aan de 'donkere kant' van de planeet, buiten beeld en gericht op de duisternis van de ruimte.
Dit infraroodbeeld van Webb's Near-Infrared Camera (NIRCam) combineert gegevens van twee filters bij 1,4 en 3,0 micron, die hier respectievelijk blauw en oranje zijn weergegeven. De planeet vertoont een blauwe tint in het resulterende representatieve kleurenbeeld. Toen de Voyager 2 naar Uranus keek, toonde de camera een bijna karakterloze blauwgroene bol in zichtbare golflengten. Met de infrarode golflengten en de extra gevoeligheid van Webb zien we meer details, waaruit blijkt hoe dynamisch de atmosfeer van Uranus werkelijk is.
Aan de rechterkant van de planeet is er een helder gebied op de naar de zon gerichte pool, de zogenaamde poolkap. Deze poolkap is uniek voor Uranus - hij lijkt te verschijnen wanneer de pool in de zomer in direct zonlicht staat en te verdwijnen in de herfst; deze Webb-gegevens zullen wetenschappers helpen het momenteel mysterieuze mechanisme te begrijpen. Webb bracht een verrassend aspect van de poolkap aan het licht: een subtiele versterkte helderheid in het centrum van de kap. De gevoeligheid en langere golflengten van Webb's NIRCam kunnen de reden zijn waarom we deze versterkte poolkap kunnen zien, terwijl deze niet zo duidelijk te zien was met andere krachtige telescopen zoals de Hubble Space Telescope en Keck Observatory.
Aan de rand van de poolkap bevindt zich een heldere wolk en enkele zwakkere, uitgestrekte kenmerken net voorbij de rand van de kap, en aan de linkerrand van de planeet is een tweede, zeer heldere wolk te zien. Dergelijke wolken zijn typisch voor Uranus in het infrarood en houden waarschijnlijk verband met stormactiviteit. Deze planeet wordt gekarakteriseerd als een ijsreus vanwege de chemische samenstelling van zijn binnenste. Het grootste deel van zijn massa bestaat vermoedelijk uit een hete, dichte vloeistof van "ijzige" materialen - water, methaan en ammoniak - boven een kleine rotskern.
Uranus heeft 13 bekende ringen en 11 daarvan zijn zichtbaar op dit Webb-beeld. Sommige van deze ringen zijn met Webb zo helder dat ze, als ze dicht bij elkaar staan, lijken samen te smelten tot een grotere ring. Negen worden geclassificeerd als de hoofdringen van de planeet, en twee zijn de zwakkere stofringen (zoals de diffuse zeta-ring die het dichtst bij de planeet ligt) die pas in 1986 bij de flyby door Voyager 2 werden ontdekt. Wetenschappers verwachten dat toekomstige Webb-beelden van Uranus de twee zwakke buitenringen zullen laten zien die met Hubble zijn ontdekt tijdens de ringoversteek in 2007.
Webb heeft ook veel van de 27 bekende manen van Uranus vastgelegd (waarvan de meeste te klein en te zwak zijn om hier te worden gezien). Dit was slechts een korte opname van 12 minuten van Uranus met slechts twee filters. Het is slechts het topje van de ijsberg van wat Webb kan doen bij het observeren van deze mysterieuze planeet. In 2022 wees de National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine de wetenschap van Uranus aan als een prioriteit in haar decadale onderzoek naar planetaire wetenschap en astrobiologie in de periode 2023-2033. Er worden nu aanvullende studies naar Uranus uitgevoerd en er zijn er nog meer gepland in het eerste jaar dat Webb wetenschappelijk actief is.
De James Webb Space Telescope is 's werelds belangrijkste observatorium voor ruimtewetenschap. Webb zal mysteries in ons zonnestelsel oplossen, verder kijken naar verre werelden rond andere sterren en de mysterieuze structuren en oorsprong van ons universum en onze plaats daarin onderzoeken. Webb is een internationaal programma dat wordt geleid door NASA met zijn partners, ESA (Europees Ruimteagentschap) en het Canadese Ruimteagentschap.
Bron: NASA
