Siguiendo los pasos de la imagen de Neptuno publicada en 2022, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha tomado una imagen impresionante del otro gigante de hielo del sistema solar, el planeta Urano. La nueva imagen presenta anillos dramáticos, así como características brillantes en la atmósfera del planeta. Los datos de Webb demuestran la sensibilidad sin precedentes del observatorio para los anillos de polvo más débiles, que solo han sido fotografiados por otras dos instalaciones: la nave espacial Voyager 2 cuando voló más allá del planeta en 1986, y el Observatorio Keck con óptica adaptativa avanzada.
El séptimo planeta desde el Sol, Urano, es único: gira de lado, en un ángulo de aproximadamente 90 grados desde el plano de su órbita. Esto causa estaciones extremas ya que los polos del planeta experimentan muchos años de luz solar constante seguidos de un número igual de años de oscuridad completa. (Urano tarda 84 años en orbitar el Sol). Actualmente, es finales de primavera para el polo norte, que es visible aquí; El verano del norte de Urano será en 2028. En contraste, cuando la Voyager 2 visitó Urano, era verano en el polo sur. El polo sur está ahora en el «lado oscuro» del planeta, fuera de la vista y frente a la oscuridad del espacio.
Esta imagen infrarroja de la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) combina datos de dos filtros a 1.4 y 3.0 micras, que se muestran aquí en azul y naranja, respectivamente. El planeta muestra un tono azul en la imagen de color representativo resultante.
Cuando la Voyager 2 miró a Urano, su cámara mostró una bola azul-verde casi sin rasgos distintivos en longitudes de onda visibles. Con las longitudes de onda infrarrojas y la sensibilidad extra de Webb vemos más detalles, mostrando cuán dinámica es realmente la atmósfera de Urano.
En el lado derecho del planeta hay un área de brillo en el polo frente al Sol, conocida como casquete polar. Este casquete polar es exclusivo de Urano: parece aparecer cuando el polo entra en la luz solar directa en el verano y desaparece en el otoño; estos datos de Webb ayudarán a los científicos a comprender el misterioso mecanismo actual. Webb reveló un aspecto sorprendente del casquete polar: un brillo sutil mejorado en el centro del gorro. La sensibilidad y las longitudes de onda más largas del NIRCam de Webb pueden ser la razón por la que podemos ver esta característica polar de Urano mejorada cuando no se ha visto tan claramente con otros telescopios potentes como el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Keck.
En el borde del casquete polar se encuentra una nube brillante, así como algunas características extendidas más débiles justo más allá del borde del casquete, y una segunda nube muy brillante se ve en la extremidad izquierda del planeta. Tales nubes son típicas de Urano en longitudes de onda infrarrojas, y probablemente están conectadas a la actividad de las tormentas.
Este planeta se caracteriza por ser un gigante de hielo debido a la composición química de su interior. Se cree que la mayor parte de su masa es un fluido caliente y denso de materiales «helados» (agua, metano y amoníaco) sobre un pequeño núcleo rocoso.
Urano tiene 13 anillos conocidos y 11 de ellos son visibles en esta imagen de Webb. Algunos de estos anillos son tan brillantes con Webb que cuando están juntos, parecen fusionarse en un anillo más grande. Nueve se clasifican como los anillos principales del planeta, y dos son los anillos polvorientos más débiles (como el anillo zeta difuso más cercano al planeta) que no fueron descubiertos hasta el sobrevuelo de 1986 por la Voyager 2. Los científicos esperan que las futuras imágenes de Urano de Webb revelen los dos débiles anillos exteriores que se descubrieron con el Hubble durante cruce del plano anular de 2007.
Webb también capturó muchas de las 27 lunas conocidas de Urano (la mayoría de las cuales son demasiado pequeñas y débiles para ser vistas aquí); Los seis más brillantes se identifican en la imagen de vista amplia. Esta fue solo una imagen corta de exposición de 12 minutos de Urano con solo dos filtros. Es solo la punta del iceberg de lo que Webb puede hacer al observar este misterioso planeta. En 2022, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina identificaron la ciencia de Urano como una prioridad en su encuesta decenal de Ciencia Planetaria y Astrobiología 2023-2033. Estudios adicionales de Urano están ocurriendo ahora, y se planean más en el primer año de operaciones científicas de Webb.
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