Urano está “chato” novamente, mostra o JWST. Aqui está o porquê.
A Voyager 2 passou por Urano em 1986, encontrando um mundo sem graça e sem características. Agora, em 2023, os pontos turísticos do JWST são semelhantes. Há uma razão para isso. Como visto de perto em 1986 pela Voyager 2 (à esquerda) e de longe em 2023 pelo JWST (à direita), Urano voltou a ser um mundo monocromático relativamente sem características. No entanto, não era assim perto de seu equinócio de 2007, mostrando a necessidade de imagens avançadas durante o próximo equinócio uraniano em 2049. Crédito : NASA/Voyager 2 (L), NASA, ESA, CSA, STScI, Reconhecimento: J. DePasquale (STScI) (R), anotação: E. Siegel Principais conclusões
Urano, o 7º planeta do nosso Sistema Solar, foi descoberto em 1781: há mais de 240 anos.
Com um período orbital de 84 anos, experimentamos quase três revoluções uranianas completas, mas não tivemos nosso primeiro vislumbre de perto até que a Voyager 2 passou em 1986.
O JWST acaba de lançar suas primeiras visualizações de Urano, encontrando um mundo muito semelhante ao que vimos quase 40 anos antes. Mas nem sempre será assim, e a ciência sabe por quê.
Urano, descoberto em 1781, só foi visitado uma vez: via espaçonave.
A Voyager 2 tirou esta imagem ao se aproximar do planeta Urano em 14 de janeiro de 1986. A cor azulada nebulosa do planeta se deve ao metano em sua atmosfera, que absorve os comprimentos de onda vermelhos da luz. Essa imagem, porém, não representa como Urano aparece na maioria das vezes em sua órbita ao redor do Sol; apenas no ou perto do solstício uraniano. Crédito : NASA/JPL-Caltech
Tirada apenas 3,5 horas após a aproximação mais próxima de Urano da Voyager 2, esta exposição de grande angular mostra os anéis delicados e transparentes de Urano, onde este quadro de imagem “apenas” abrange cerca de 10.000 quilômetros. As listras curtas são estrelas de fundo. Os anéis de Urano são feitos de partículas do tamanho de um mícron, são muito escuros e estão principalmente no interior das 5 principais luas de Urano. Crédito : NASA/Voyager 2
Suas luas e gloriosos anéis internos foram revelados em grande detalhe.
Urano e suas cinco luas principais são representados aqui nesta montagem de imagens adquiridas pela missão Voyager 2 em 1986. As cinco luas, da maior à menor, são Ariel, Miranda, Titânia, Oberon e Umbriel. Puck, a sexta maior lua, está no interior de todas elas e aparece na primeira imagem JWST de Urano ao lado dessas cinco. ( Crédito : NASA/JPL)
Mas o próprio Urano parecia decepcionantemente monocromático e sem características.
Cores verdadeiras (à esquerda) e cores falsas (à direita) de Urano, conforme representado pela espaçonave Voyager 2 da NASA, em um alcance de 5,7 milhões de milhas. Embora Urano possa parecer um mundo monocromático e sem características, isso se deve em grande parte à sua orientação e propriedades orbitais no momento em que passamos por ele em 1986. Ao empilhar muitas imagens variadas deste mundo, uma reanálise foi capaz de revelar características que foram originalmente invisíveis. Crédito : NASA/Voyager 2
Felizmente, esse lado chato e insípido de Urano é temporário.
Embora todos os mundos do Sistema Solar girem em torno de seu eixo enquanto orbitam o Sol, a maioria dos mundos orbita a 25 graus (ou menos) do plano de rotação do Sol. Apenas Urano é diferente, girando de lado enquanto gira em torno do Sol, apenas ~ 7-8 graus de distância de uma orientação perfeitamente perpendicular. Crédito : cmglee/Wikimedia Commons, NASA e Escopo do Sistema Solar
Ao contrário de todos os outros planetas, Urano orbita o Sol enquanto gira lateralmente: como um barril.
Conforme observado em 1998 pelo infravermelho 2-Micron All Sky Survey (2MASS), Urano e Netuno aparecem em azul e têm seus próprios sistemas lunares orbitando-os. Urano foi descoberto por puro acaso em 1781, com suas luas quase todas orbitando de forma coplanar, alinhadas com seus anéis. Esta foto de Urano foi tirada em ~1998, aproximadamente no meio do caminho entre o solstício e o equinócio. Crédito : Two Micron All Sky Survey (2MASS), UMASS/IPAC/Caltech, NASA e NSF, Reconhecimento: B. Nelson (IPAC)
Perto do solstício, um pólo está voltado para o Sol, onde esse hemisfério recebe calor constante.
Esta visão anotada de um Urano próximo ao solstício é cortesia do JWST, que mostra uma nuvem brilhante à esquerda do planeta, a capa da nuvem polar à direita e os anéis quase frontais de Urano. Tirada em 2023, apenas ~ 5 anos antes do solstício, o pólo norte de Urano está 16 anos para receber 42 anos contínuos de luz solar direta. Crédito : NASA, ESA, CSA, STScI, Reconhecimento: J. DePasquale (STScI)
Seus anéis parecem iluminados ao máximo quando observados de um planeta interno.
Os dois últimos anéis (mais externos) de Urano, descobertos pelo Hubble, juntamente com as características atmosféricas que aparecem no infravermelho. Descobrimos tanta estrutura nos anéis internos de Urano a partir do sobrevôo da Voyager 2, mas um orbitador de longo prazo pode nos mostrar ainda mais do que qualquer telescópio baseado no espaço terrestre ou próximo à Terra pode revelar. Crédito : NASA, ESA e M. Showalter (SETI Institute)
Mas perto do equinócio, recebe aquecimento diurno e noturno irregular em todo o planeta.
Embora esta seja uma visão infravermelha moderna do 7º planeta do nosso Sistema Solar, ela só foi descoberta em 1781 por meio de observações fortuitas de William Herschel. Podemos ver bandas, nuvens, auroras, tempestades e muito mais quando Urano está perto do equinócio, mas parece praticamente sem características quando visto perto do solstício. Crédito : ISSO
Imagens infravermelhas de Urano (1,6 e 2,2 mícrons) obtidas em 6 de agosto de 2014, com óptica adaptativa no telescópio Keck de 10 metros. A mancha branca é uma tempestade extremamente grande que foi mais brilhante do que qualquer característica já registrada no planeta na banda de 2,2 mícrons. A nuvem girando à vista no membro inferior direito se transformou em uma tempestade tão grande que era visível até mesmo para astrônomos amadores em comprimentos de onda visíveis. Essas características não estavam presentes em 1986, quando a Voyager 2 passou por Urano. Crédito : Imke de Pater, UC Berkeley & Observatório Keck
Perto do equinócio, Urano parece não uniforme e rico em recursos.
Esta imagem do Hubble mostra Urano com uma mancha escura claramente visível no lado leste. Esta mancha escura é um vórtice medindo 1.100 milhas por 1.900 milhas – grande o suficiente para engolir dois terços dos Estados Unidos – e foi causado por ventos fortes na atmosfera do planeta. O lado “esquerdo” representa o Hemisfério Sul de Uran, enquanto o lado direito é o Hemisfério Norte, e essas fotos foram tiradas 1 ano antes do equinócio de Uran: em 2006. Crédito : NASA, ESA, L. Sromovsky e P. Fry (Universidade de Wisconsin), H. Hammel (Instituto de Ciência Espacial) e K. Rages (Instituto SETI)
Essas duas imagens mostram Urano, no mesmo dia, com aproximadamente 8,6 horas de diferença: mostrando os dois hemisférios de Urano. O lado mais brilhante experimentou o solstício mais recentemente, enquanto o lado mais escuro está ficando cada vez mais exposto à medida que o equinócio de 2007 se aproxima nesta imagem de 2004. Características como bandas, tempestades e até auroras podem ser vistas em Urano. Crédito : Lawrence Sromovsky, Universidade de Wisconsin-Madison/W.W. Observatório Keck
Seus anéis também parecem finos e inclinados, pois estão quase de lado.
Esta série de imagens de Urano mostra o 7º planeta do nosso Sistema Solar à medida que se aproxima do seu equinócio de 2007. Do nosso ponto de vista, seus anéis se tornam mais frontais, mas a atividade de tempestades nos hemisférios sul e norte se intensifica. Urano tem uma aparência mais uniforme perto do solstício e uma aparência mais ativa perto do equinócio. Crédito : Observatório Keck
Agora, porém, estamos nos aproximando do solstício uraniano mais uma vez.
Esta imagem de 2018 de Urano do Hubble mostra como o planeta muda à medida que avança do equinócio para o solstício. O pólo norte brilhante experimenta uma cobertura de nuvens, enquanto as nuvens e as características de bandas no resto do mundo estão diminuindo. Urano chegará ao solstício em 2028. Crédito : NASA, ESA e A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center) e M. Wong e A. Hsu (Universidade da Califórnia, Berkeley)
Esta visão de campo amplo de Urano, tirada com o JWST, revela o planeta, características semelhantes a nuvens nele, os anéis internos que o cercam, bem como as 6 luas mais brilhantes (anotadas) das 27 luas conhecidas de Urano. Objetos de fundo, como galáxias, também são visíveis devido aos incríveis recursos do JWST. Crédito : NASA, CSA, ESA, STScI; Processamento: J. DePasquale (STScI)
Mostrada aqui com seu sistema de anéis internos, bem como três de suas seis maiores luas, esta visão JWST de Urano revela sua capa de nuvens polares do norte junto com uma característica de nuvem brilhante e reflexiva no próprio planeta. O resto de Urano é inexpressivo e monocromático: uma visão típica de “solstício” de Urano. Crédito : NASA, CSA, ESA, STScI; Processamento: J. DePasquale (STScI); Colheita: E. Siegel
solstício uraniano chega em 2028 .
Quando a Voyager 2 passou por Urano em 1986, o planeta estava perto do solstício, com o hemisfério sul voltado para o Sol e o hemisfério norte voltado para o lado contrário. Em 2007, Urano alcançou o equinócio e agora se dirige para o próximo solstício de 2028. Não atingirá o equinócio novamente até 2049, quando o JWST provavelmente ficará sem combustível e extinto. Crédito : M. Showalter & M. Gordon, Instituto SETI; modificação por E. Siegel
Agora vemos o pólo oposto de Urano, pois seu outro lado enfrenta um inverno de décadas.
À medida que Urano migra através de sua órbita, seus pólos experimentam alternadamente 42 anos de luz solar e 42 anos de escuridão. Como o hemisfério norte se tornou mais iluminado do que o sul em 2007, as faixas brilhantes do hemisfério sul diminuíram enquanto as do hemisfério norte aumentaram. Mais perto do solstício, a aparência de faixas desaparece totalmente, dando lugar a uma perspectiva monocromática. Crédito : Observatórios Keck/SSEC
JWST não sobreviverá até o próximo equinócio uraniano, no entanto.
Esta animação mostra as vistas únicas de infravermelho próximo do JWST de Júpiter. Além das bandas, a grande mancha vermelha e a “névoa atmosférica” visível no limite diurno/noturno de Júpiter, várias luas, anéis e feições aurorais são vistas e rotuladas. Um único quadro NIRCam ou MIRI mal é grande o suficiente para conter todo o disco de Júpiter dentro dele, permitindo vistas espetaculares deste mundo com o JWST. Com uma expectativa de vida para durar até meados da década de 2040, o JWST observará vários solstícios e equinócios jovianos, mas não durará até que Urano atinja sua fase de equinócio. Crédito : Equipe NASA, ESA, CSA, Júpiter ERS; Processamento: R. Hueso (UPV/EHU) & J. Schmidt
Embora a janela de lançamento ideal para uma missão de orbitador e sonda para Urano ocorra entre 2030 e 2034, nossas capacidades de voo espacial esperadas na década de 2030 devem permitir que esta missão chegue próximo ao equinócio de Urano, dando-nos uma visão nunca antes vista e próxima. vista do 7º planeta do nosso Sistema Solar. Crédito : Pesquisa decadal NAS 2020
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