Okultacja pomoże lepiej poznać Urana

Kiedy planeta znajduje się pomiędzy Ziemią a odległą gwiazdą, może to pomóc astronomom lepiej zrozumieć jej atmosferę i pierścienie. Zjawisko znane jako okultacja gwiezdna, miała miejsce z udziałem Urana 7 kwietnia.

Obserwacja tego zjawiska pozwoliła naukowcom z NASA zmierzyć temperaturę i skład stratosfery Urana – środkowej warstwy atmosfery planety – i określić, jak zmieniła się ona w ciągu ostatnich 30 lat, gdy miała miejsce ostatnia okultacja z gwiazdą.

„Uran przeszedł przed gwiazdą, która znajduje się około 400 lat świetlnych od Ziemi. Gdy zaczął zasłaniać gwiazdę, atmosfera planety załamała światło przechodzące przez nią powodując, że gwiazda wydawała się stopniowo przygasać, zanim została całkowicie zablokowana. Powracając do normalności pod koniec okultacji, tworząc coś, co nazywamy krzywą jasności. Obserwując zjawisko za pomocą wielu dużych teleskopów, jesteśmy w stanie zmierzyć krzywą jasności i określić właściwości atmosferyczne Urana na wielu warstwach wysokości” – mówi William Saunders z NASA.

Jak tłumaczą badacze, pozyskane dane dotyczą głównie temperatury, gęstość i ciśnienia stratosfery. Analiza informacji pomoże naukowcom zrozumieć, jak działa centralna atmosfera Urana i może pomóc w jego przyszłej eksploracją.

Aby zaobserwować to rzadkie wydarzenie, które trwało około godziny i było widoczne tylko z zachodniej części Ameryki Północnej, naukowcy planetarni z NASA korzystali z 18 profesjonalnych obserwatoriów.

„NASA wykorzysta obserwacje Urana do określenia, w jaki sposób energia przemieszcza się przez atmosferę i co sprawia, że górne warstwy są niewytłumaczalnie gorące. Inni badacze wykorzystają dane do pomiaru pierścieni planety, jego turbulencji atmosferycznych i jego precyzyjnej orbity wokół Słońca” – twierdzi William Saunders.

Zdaniem astronomów, poznanie położenia i orbity Urana nie jest tak proste, jak mogłoby się wydawać. W 1986 roku sonda kosmiczna NASA Voyager 2 stała się pierwszym i jedynym statkiem kosmicznym, który przeleciał obok planety – 10 lat przed ostatnią jasną okultacją, która miała miejsce w 1996 roku. Dokładna pozycja Urana w przestrzeni kosmicznej jest dokładna do około 120 kilometrów, co sprawia, że analiza nowych danych atmosferycznych ma kluczowe znaczenie dla przyszłej eksploracji planety.

„Atmosfery gazowych i lodowych planet olbrzymów [Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna] są wyjątkowe, ponieważ globy nie mają stałych powierzchni. Pozwala nam to badać formowanie się chmur, burze i wzorce wiatru bez dodatkowych zmiennych i efektów wytwarzanych przez powierzchnię, które mogą bardzo szybko skomplikować symulacje” – tłumaczy Emma Dahl z California Institute of Technology.

Uran znajduje się prawie 2 miliardy kilometrów od Ziemi i posiada atmosferę składającą się głównie z wodoru i helu. Nie ma stałej powierzchni, ale zdaniem naukowców, raczej miękką wykonaną z wody, amoniaku i metanu. Nazywany jest lodowym olbrzymem, ponieważ jego wnętrze zawiera mnóstwo tych wirujących płynów, które mają stosunkowo niskie temperatury zamarzania. Podczas gdy Saturn jest najbardziej znaną planetą posiadającą pierścienie, Uran ma ich 13 znanych, składających się z lodu i pyłu.

W ciągu najbliższych sześciu lat Uran przesłoni kilka słabszych gwiazd. NASA ma nadzieję zebrać pomiary, gdy będzie miała miejsce następna okultacja z udziałem Urana w 2031 roku, która obejmie jeszcze jaśniejszą gwiazdę niż ta obserwowana w kwietniu.

Oprac. EG