NASA's James Webb Space Telescope toont zijn mogelijkheden dichter bij huis met zijn eerste afbeelding van Neptunus. Webb heeft niet alleen het duidelijkste beeld van de ringen van deze verre planeet in meer dan 30 jaar vastgelegd, maar zijn camera's onthullen de ijsreus in een heel nieuw licht.

Het meest opvallende in Webb's nieuwe afbeelding is het scherpe beeld van de ringen van de planeet - waarvan sommige niet zijn gedetecteerd sinds NASA's Voyager 2 het eerste ruimtevaartuig werd dat Neptunus observeerde tijdens zijn vlucht in 1989. Naast verschillende heldere, smalle ringen, heeft de Webb afbeelding toont duidelijk de zwakkere stofbanden van Neptunus.

"Het is drie decennia geleden dat we deze vage, stoffige ringen voor het laatst hebben gezien, en dit is de eerste keer dat we ze in het infrarood hebben gezien", zegt Heidi Hammel, een systeemexpert van Neptunus en interdisciplinair wetenschapper voor Webb. Dankzij de uiterst stabiele en nauwkeurige beeldkwaliteit van Webb kunnen deze zeer zwakke ringen zo dicht bij Neptunus worden gedetecteerd.

Neptunus heeft onderzoekers gefascineerd sinds zijn ontdekking in 1846. Neptunus bevindt zich 30 keer verder van de zon dan de aarde en draait in het afgelegen, donkere gebied van het buitenste zonnestelsel. Op die extreme afstand is de zon zo klein en zwak dat het middaguur op Neptunus vergelijkbaar is met een schemerige schemering op aarde.

Deze planeet wordt gekenmerkt als een ijsreus vanwege de chemische samenstelling van het interieur. In vergelijking met de gasreuzen Jupiter en Saturnus is Neptunus veel rijker aan elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium. Dit is duidelijk te zien aan de kenmerkende blauwe verschijning van Neptunus in beelden van de Hubble Ruimtetelescoop op zichtbare golflengten, veroorzaakt door kleine hoeveelheden gasvormig methaan.

Webb's Near-Infrared Camera (NIRCam) beeldt objecten af ​​in het nabij-infraroodbereik van 0,6 tot 5 micron, zodat Neptunus niet blauw lijkt voor Webb. In feite absorbeert het methaangas zo sterk rood en infrarood licht dat de planeet vrij donker is op deze nabij-infrarode golflengten, behalve waar er wolken op grote hoogte aanwezig zijn. Dergelijke methaanijswolken zijn prominent aanwezig als heldere strepen en vlekken, die zonlicht weerkaatsen voordat het door methaangas wordt geabsorbeerd. Beelden van andere observatoria, waaronder de Hubble Space Telescope en de W.M. Keck Observatory hebben deze snel evoluerende cloudfuncties in de loop der jaren vastgelegd.

Meer subtiel zou een dunne lijn van helderheid die de evenaar van de planeet omcirkelt, een visuele handtekening kunnen zijn van de wereldwijde atmosferische circulatie die de wind en stormen van Neptunus aandrijft. De atmosfeer daalt af en warmt op bij de evenaar, en gloeit dus meer op infrarode golflengten dan de omringende, koelere gassen.

De 164-jarige baan van Neptunus betekent dat de noordpool, bovenaan deze afbeelding, net buiten beeld is voor astronomen, maar de Webb-afbeeldingen duiden op een intrigerende helderheid in dat gebied. Een eerder bekende vortex op de zuidpool is duidelijk zichtbaar in Webb's zicht, maar voor het eerst heeft Webb een ononderbroken band van wolken op hoge breedte eromheen onthuld.

Webb veroverde ook zeven van de 14 bekende manen van Neptunus. Dit Webb-portret van Neptunus domineert een zeer helder lichtpunt met de kenmerkende diffractiepieken die in veel van Webbs afbeeldingen te zien zijn, maar dit is geen ster. Dit is eerder de grote en ongewone maan van Neptunus, Triton.

Bedekt met een bevroren glans van gecondenseerde stikstof, reflecteert Triton gemiddeld 70% van het zonlicht dat erop valt. Het overtreft Neptunus in deze afbeelding ver, omdat de atmosfeer van de planeet verduisterd wordt door methaanabsorptie op deze nabij-infrarode golflengten. Triton draait om Neptunus in een ongebruikelijke achterwaartse (retrograde) baan, wat astronomen ertoe bracht te speculeren dat deze maan oorspronkelijk een Kuipergordel-object was dat door Neptunus door de zwaartekracht werd vastgelegd. In het komende jaar staan ​​aanvullende Webb-onderzoeken van zowel Triton als Neptunus gepland. + Verder verkennen

Welke planeet heeft de meeste manen? Manen van Saturnus, Venus en Jupiter uitgelegd