Planetary Volumes Neptune

Az Uránuszt eddig csak egyszer láttuk közelről: 1986-ban a Voyager 2 által. Legközelebb már egészen másképp fog kinézni.


Az Uránusz a Földről nézve csak egy apró, türkizkék színű korong. A Voyager 2, amely korábban soha nem látott részleteket tárt fel a Jupiter és a Szaturnusz viharairól és sávjairól, egy nagy, jellegtelen, türkizkék gömböt látott, amikor az Uránuszhoz ért. Még a kép kontrasztját a lehető legnagyobbra állítva is gyakorlatilag semmit sem lehetett látni. Az Uránusz - meglehetősen kiábrándító módon - a legunalmasabb bolygónak tűnt, amit csak el tudtunk képzelni. Kezdetben azt hittük, megértettük, miért ilyen jellegtelen világ. Mivel a Szaturnuszhoz vagy a Jupiterhez képest ilyen kis méretű, azt feltételeztük, hogy az Uránusz nem képes saját belső hőt termelni, és ezért csak olyan hőmérsékletű, amilyet akkor várnánk, ha a Nap fűtené. Azért volt kék és jellegtelen, mert hideg és távoli volt, és nem termelt saját hőt.

De aztán három évvel azután, hogy elrepült az Uránusz mellett, a Voyager 2 meglátogatta az Uránuszhoz hasonló méretű és tömegű, de még hidegebb Neptunuszt. És mint kiderült, a Neptunusz sokkal inkább hasonlít a Szaturnuszra és a Jupiterre, mint az Uránuszra, ami érvénytelenítette az addigi magyarázatot. Az Uránusz egyedülálló a Naprendszer összes bolygója közül egy különleges tulajdonsága miatt: a forgása miatt. Az összes többi világtól eltérően, amelyek a Nap forgási síkjához képest viszonylag kis (kevesebb mint 30°-os) dőlésszöggel forognak, az Uránusz gyakorlatilag az oldalára fordul, 97,8°-os forgási dőlésszöggel.

Ez az egyetlen bolygó, amely ahelyett, hogy úgy forogna, mint egy csúcs, úgy gurul a Nap körüli pályáján, mint egy hordó.

Amikor a Voyager 2 űrszonda 1986-ban elrepült az Uránusz mellett, ez megfelelt az uráni napfordulónak: a Nap által megvilágított oldal az Uránusz egyik sarkvidéke volt. De ahogy teltek az évek és évtizedek, az Uránusz a napfordulótól a napéjegyenlőség felé haladt, amikor az egyenlítői régióját a Nap világítja meg. Ahelyett, hogy az egyik félgömböt évekig tartó, állandó napfényáradat érte volna, gyors nappal-éjszaka váltás következett be, ami egybeesett az Uránusz körülbelül 17 órás forgási periódusával. Ez megalapozta az elkövetkező években bekövetkező figyelemre méltó átalakulást. Mivel az Uránusznak 84 földi év kell egy Nap körüli keringéshez, ez azt jelenti, hogy 21 földi év kell a napfordulótól a napéjegyenlőségig. Mivel a Voyager 2 1986-ban a napforduló idején repült el mellette, ez azt jelentette, hogy a legmegfelelőbb időpont a következő megfigyelésre 2007-ben, a napéjegyenlőség idején lesz. Akkoriban még nem állt készen egy másik küldetés, de a Hubble űrteleszkóp már igen.

Az Uránusz

NASA/Unsplash

Az Uránusz egységes színének oka a napforduló idején a metánból álló köd, amely akkor keletkezik, amikor a bolygó folyamatos nappali fényben van. A metán ebben az anyagállapotban elnyeli a vörös fényt, ezért a visszavert napfény ilyen türkiz árnyalatot vesz fel.

Ezzel egyidejűleg a metánköd eltakarja az alatta lévő felhőket, ami miatt az Uránusznak az a jellegtelen megjelenése van, amelyet a Voyager 2 látogatása után mindenütt megismertünk. A forgási dőlésszöge miatt a napfordulós Uránusz unalmas Uránusznak tűnik. De az a metánfátyol, amely annyira elterjedt az Uránusz felső légkörében, csak a légkör felső 1%-át képviseli. A látható fénytől eltérő sávokban történő megfigyelés még több nem egyenletes tulajdonságot mutathat, de ez a nem egyenletesség akkor a legnagyobb, amikor közelebb van a napéjegyenlőséghez, mint a napfordulóhoz. Mivel a napéjegyenlőséghez hasonló Uránusz az éjszaka folyamán lehűl, a metánköd a felső réteg aeroszoljából - amely egy gázban lebegő szilárd vagy folyékony részecske - olyan részecskékké válik, amelyek keverednek az alsóbb légköri rétegekkel. Így amikor ismét nappal lesz, a legfelső réteg részben átlátszó lesz.

Amikor ez bekövetkezik, megfigyelhető változások történnek a felső légkörben, ami az alatta lévő, láthatatlan légkör 99%-ára vonatkozó nyomokat rejt magában. Vannak olyan viharok, amelyek még a Voyager 2 régi adataiban is jelen vannak, és csak akkor láthatók, ha több mint 1000 képet egymásra helyezünk, és a képkockák közötti változásokat keressük. Az emberi szem által nem látható fény hullámhosszán, például az infravörös tartományon túli hullámhosszakon vizsgálódva, fokozott színű képeket készíthetünk. Ahogy az várható volt, amikor az Uránusz közel van a napéjegyenlőséghez, ezeken egy sor, az emberi szem számára láthatatlan jellegzetességet fedezhetünk fel, többek között:

  • a légköri struktúra sávjai,
  • a Nap felé néző és a világűr felé néző pólusok közötti félgömbbeli különbségek,
  • viharok és felhők a felső légkörben,
  • és még egy halvány gyűrűrendszer is, amely valószínűleg összetört vagy szökőár által megzavart holdakból származik.

Vannak olyan viharok is, amelyek csak az infravörös tartományban láthatók, és amelyek erősödnek és alábbhagynak. A kezdeti megfigyeléseinkkel ellentétben az Uránusz egy jellegzetességekben gazdag világ, de csak akkor, ha a megfelelő módon nézzük.

Eddig - a Voyager 2 1980-as évekbeli, 1970-es évekbeli technológiával végrehajtott átrepülését leszámítva - csak távolról tanulmányoztuk ezeket a világokat. De óriási remény van egy jövőbeli misszióra néhány év múlva, amikor megnyílnak az indítási ablakok az Uránuszra irányuló küldetések számára. A NASA 2011-es bolygótudományi tízéves felmérésében javasolt egyik nagy, zászlóshajó kategóriájú küldetés egy Uránusz-szonda és -kerülő volt. A 3. helyre került, de a legutóbbi bolygótudományi tízéves felmérésben a legmagasabb prioritású bolygóközi zászlóshajó küldetésként szerepelt. Jelenleg az a cél, hogy a küldetés 2031-ben induljon, ahol a Jupiter gravitációs asszisztenciája lehetővé tenné az Uránuszra való érkezést 2044-ben. A tudományos fázis ekkor 4-5 évig tartana, és az Uránusz 5 fő holdjának többszöri közeli elrepülését foglalná magában, valamint az Uránusz gyűrűit és légkörét is tanulmányozná. Az Uránusznak és külső szomszédjának, a Neptunusznak is hatalmas folyékony óceánoknak kell lennie a légkörük alatt, amit egy orbiternek biztosan fel kellene fedeznie.

(Forrás: BigThink)


A figyelmetekbe ajánljuk