В начале декабря группа ученых, работающая с космическим телескопом Джеймса Уэбба, направила инструмент на планету Уран. Полученные изображения практически сразу распространились по всему миру и стали настоящей сенсацией. На них отчетливо видны кольца Урана, почти невидимые с Земли.
Напомню, что система колец этого газового гиганта была открыта в 1977 году с помощью летающей обсерватории НАСА (J. Kuiper Airborne Observatory), созданной на базе модифицированного военного самолета Lockheed C-141A Starlifter. При нахождении в высоких слоях атмосферы (14 км) были проведены наблюдения за покрытием Ураном слабой звезды - звезда несколько раз "моргала" перед затмением, а когда она оказалась за Ураном, она "моргнула" еще раз - полностью симметричен первой серии «морганий». Проанализировав результаты наблюдений, ученые пришли к выводу, что, скорее всего, речь шла о поглощении света звезды кольцами планеты, о чем в то время существовали лишь предположения (бездоказательные, выдвинутые Уильямом Гершелем еще в 1789 году). Существование колец было подтверждено американским космическим кораблем «Вояджер-2» (1986 г.). Но даже на его фотографиях кольца не очень хорошо видны.
Кольца Урана, сфотографированные космическим кораблем "Вояджер-2
Прямое наблюдение колец Урана с поверхности Земли стало возможным в эпоху адаптивной оптики. В частности, в 2006 году в обсерватории Кека (Гавайский архипелаг, 4 тысячи метров над уровнем моря) были получены прямые изображения колец Урана – если не с поверхности Земли, то хотя бы с тропосферных высот. И конечно, космический телескоп Эдвина Хаббла регулярно наблюдал за Ураном и его кольцами. Размер главного зеркала Хаббла в настоящее время не считается очень большим – это довольно скромный инструмент. Но его уникальное преимущество в расположении на орбите — отсутствие атмосферных помех и поглощения — сделало телескоп «Хаббл» самым бдительным глазом человечества за последние годы. Но теперь есть еще более острый объект: космический телескоп Джеймса Уэбба. И еще он посмотрел на Уран.
Вообще говоря, телескоп Джеймса Уэбба наблюдал Уран и его кольца еще в феврале 2023 года — 10 месяцев назад. И снимки тогда тоже были опубликованы в СМИ. Почему-то они не вызвали бурной реакции. А декабрь - да.
Я не поленился поискать и сравнить. Кажется, они не сильно отличаются. Давайте сравним вместе.
Снимки Урана, сделанные в феврале 2023 года:
Снимки Урана, сделанные в декабре 2023 года:
Хотя конечно есть различия. Другая цветовая схема – в феврале были получены почти монохромные изображения планеты (НАСА называет их двухцветными – да, цветовая палитра не слишком богата), на этот раз использовались разные фильтры, и это позволило смоделировать более широкий спектр цветовая гамма. Но о какой-либо реалистичной цветопередаче говорить бессмысленно — Джеймс Уэбб фотографирует излучение небесных тел, большей частью невидимых для глаза, относящихся к инфракрасному диапазону — какие цвета бывают? - Нет!
При первой попытке изображения Урана накопление света продолжалось 12 минут. На самом деле это очень много для такой яркой планеты (Уран виден глазом, теоретически). Но этого уже было достаточно, чтобы получить изображение колец. А вот во втором случае НАСА ничего не сообщает о продолжительности экспозиции, но на снимке были проработаны даже крайне тусклые внешние кольца — их, например, «Вояджер» не увидел. Хаббл заметил ошибку в границах. И Джеймс Уэбб показал это во всей красе (как сейчас модно говорить).
На февральском снимке можно обнаружить 6 (из 27 известных) спутников планеты. Первого декабря - 9. Хотя, возможно, дело в более выгодном расположении спутников по отношению к планете. Некоторые из них могут быть замаскированы кольцами, сливаться со звездами на заднем плане или, возможно, спрятаны за планетой. Да и вообще, условия в декабре значительно лучше для наблюдения за Ураном. Возможно, некоторые думают, что, поскольку телескоп Джеймса Уэбба – это космический телескоп, ему не важно, когда и какой объект изучать.
Обратите внимание: James Webb - наши новые глаза во Вселенной.
Нет это не правда. В космическом масштабе и Хаббл, и Уэбб находятся близко к Земле. А условия наблюдения за планетами в принципе аналогичны тем, что есть у нас на поверхности. И если планета прячется от земного наблюдателя Солнца, то она прячется и от Джеймса Уэбба, хотя этот телескоп расположен в полутора миллионах километров от Земли в точке Лагранжа L2 – это незначительно в масштабах Солнечной системы. Система.Судите сами, разница в расстоянии до Урана в феврале и декабре составила почти астрономическую единицу (150 млн км). А полтора миллиона километров до точки Лагранжа — это лишь 1% от того, насколько ближе к нам на этот раз Уран.
Но есть еще один интересный нюанс – раскрытие колец.
Как известно, Уран вращается вокруг своей оси как бы «лежа на боку», немного заваливаясь на бок. В Солнечной системе такая планета только одна — таких планет, как Уран, в этом смысле не существует. Астрономы до сих пор не знают, что могло «опрокинуть» Уран. Это все-таки планета-гигант, и трудно представить, какая титаническая сила должна воздействовать на нее, чтобы изменить ориентацию оси вращения. Ведь оси всех остальных планет имеют наклон к эклиптике в пределах 30 градусов. И вдруг 98!
Но в любом случае это свойство Урана имеет следствие: четверть уранского года в одном полушарии длится полярный день, в другом – полярная ночь. Затем каждый год наступает некое межсезонье, после того как полушария как бы меняются местами, и там, где был полярный день, длившийся 21 год, царит полярная ночь – столь же продолжительная. А общая продолжительность года на Уране составляет 84 земных года.
Сейчас фотографии Урана точно запечатлели полярный день в его северном полушарии – там освещено практически все, что есть северное полушарие Урана, оно смотрит на солнце и постепенно нагревается. А полушарие Урана, отвернутое от Солнца, наоборот, сейчас остывает, и еще какое-то время будет продолжать остывать. Темно и ужасно холодно. Особенность вращения Урана привела к тому, что Уран оказался самой холодной из крупных планет Солнечной системы. Во время полярной ночи на обращенном от Солнца полушарии планеты «мороз» достигает -224 градусов по Цельсию. Даже Плутон в среднем немного теплее.
Кольца Урана расположены в плоскости планеты — они вращаются под одинаковым углом к плоскости эклиптики. Это значит, что когда на нас смотрит один из полюсов Урана, мы видим кольца вблизи того, что называется «плоским». Теперь вот такие кольца. И оно становится все более открытым (все более плоским и плоским).
Нетрудно заметить, что с февраля по декабрь 2023 года раскрытие колец увеличилось. И оно продолжает увеличиваться. Дело в том, что в 2030 году мы увидим Уран с кольцами, как будто это цель.
Телескопу «Хаббл» в этом смысле повезло меньше — он начал изучать Уран в период слабого раскрытия колец и даже видел их исчезновение в 2007 году. Не знаю, доживёт ли Хаббл до максимального раскрытия Урана — звонит через 7 лет, но Джеймс Уэбб должен жить. Или, может быть, к тому времени у астрономов появится еще более мощное «Взгляд на Вселенную», и в начале следующего десятилетия мы увидим совершенно потрясающий вид Урана и его колец. И астрономам еще предстоит найти какой-либо другой способ изучения этой планеты. Проекты отправки следующего межпланетного зонда к Урану находятся в стадии разработки. Но по мере их приведения в полетное состояние и по мере полета зонда на Земле или в околоземном пространстве, вероятно, появятся новые, острые и совершенные телескопы. И новые открытия будут сделаны при изучении Урана.
Вид Урана с кольцами в декабре 2030 года по прогнозу программы Stellarium. В программе традиционно очень условно изображены кольца Урана.
[моё]Космическая астрономияУранNASAEsaТелескоп Джеймса УэббаПланетаСолнечная системаВидеоYouTubeДлинный пост 4Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: James Webb Space Telescope смотрит на Уран.