Nyt Webb-billede fanger det klareste billede af Neptunes ringe i årtier

NASAs James Webb-rumteleskop viser sine muligheder tættere på hjemmet med sit første billede af Neptun. Ikke alene har Webb fanget det klareste billede af denne fjerne planets ringe i mere end 30 år, men dens kameraer afslører isgiganten i et helt nyt lys.

Mest slående i Webbs nye billede er det skarpe syn af planetens ringe – hvoraf nogle ikke er blevet opdaget, siden NASAs Voyager 2 blev det første rumfartøj til at observere Neptun under sin forbiflyvning i 1989. Ud over adskillige lyse, smalle ringe er Webb billedet viser tydeligt Neptuns svagere støvbånd.

"Det er tre årtier siden, vi sidst så disse svage, støvede ringe, og det er første gang, vi har set dem i det infrarøde," bemærker Heidi Hammel, en Neptun-systemekspert og tværfaglig videnskabsmand for Webb. Webbs ekstremt stabile og præcise billedkvalitet gør det muligt at detektere disse meget svage ringe så tæt på Neptun.

Neptun har fascineret forskere siden dens opdagelse i 1846. Beliggende 30 gange længere fra solen end Jorden, kredser Neptun i det fjerne, mørke område af det ydre solsystem. På den ekstreme afstand er solen så lille og svag, at høj middag på Neptun ligner et svagt tusmørke på Jorden.

Denne planet er karakteriseret som en isgigant på grund af den kemiske sammensætning af dens indre. Sammenlignet med gasgiganterne, Jupiter og Saturn, er Neptun meget rigere på grundstoffer, der er tungere end brint og helium. Dette er let tydeligt i Neptuns blå signatur i Hubble Space Telescope-billeder ved synlige bølgelængder, forårsaget af små mængder gasformig metan.

Webbs Near-Infrared Camera (NIRCam) afbilder objekter i det nær-infrarøde område fra 0,6 til 5 mikron, så Neptun ser ikke blå ud for Webb. Faktisk absorberer metangassen så kraftigt rødt og infrarødt lys, at planeten er ret mørk ved disse nær-infrarøde bølgelængder, undtagen hvor der er skyer i høj højde. Sådanne metan-isskyer er fremtrædende som lyse striber og pletter, som reflekterer sollys, før det absorberes af metangas. Billeder fra andre observatorier, herunder Hubble-rumteleskopet og W.M. Keck Observatory, har registreret disse hurtigt udviklende skyfunktioner gennem årene.

Mere subtilt kunne en tynd lysstyrke, der kredser om planetens ækvator, være en visuel signatur af den globale atmosfæriske cirkulation, der driver Neptuns vinde og storme. Atmosfæren falder og opvarmes ved ækvator og lyser således ved infrarøde bølgelængder mere end de omgivende, køligere gasser.

Neptuns 164-årige kredsløb betyder, at dens nordlige pol, øverst på dette billede, lige er ude af syne for astronomer, men Webb-billederne antyder en spændende lysstyrke i dette område. En tidligere kendt hvirvel ved den sydlige pol er tydelig i Webbs opfattelse, men for første gang har Webb afsløret et kontinuerligt bånd af højbredde-skyer, der omgiver den.

Webb fangede også syv af Neptuns 14 kendte måner. Det dominerende Webb-portræt af Neptun er et meget skarpt lyspunkt med de signaturdiffraktionsspidser, der ses på mange af Webbs billeder, men dette er ikke en stjerne. Det er snarere Neptuns store og usædvanlige måne, Triton.

Dækket af en frossen glans af kondenseret nitrogen reflekterer Triton i gennemsnit 70 % af det sollys, der rammer den. Det overstråler langt Neptun på dette billede, fordi planetens atmosfære er formørket af metanabsorption ved disse nær-infrarøde bølgelængder. Triton kredser om Neptun i et usædvanligt baglæns (retrograd) kredsløb, hvilket får astronomer til at spekulere i, at denne måne oprindeligt var et Kuiper-bælteobjekt, der blev fanget af Neptun med gravitation. Yderligere Webb-studier af både Triton og Neptun er planlagt i det kommende år. + Udforsk yderligere

Hvilken planet har flest måner? Måner af Saturn, Venus og Jupiter forklaret