Z czego składa się atmosfera Urana?
Astronomowie prowadzili badanie trwające ponad dwadzieścia lat, aby poznać z czego dokładnie składa się atmosfera Urana i jaka jest jej dynamika. Wykorzystali w tym celu Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
.Gazowy olbrzym, krąży wokół Słońca pod szczególnym kątem i jest tajemniczym światem. W nowym badaniu trwającym dwie dekady, naukowcy z Space Telescope Science Institute korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a lepiej poznali z czego składa się atmosfera Urana i jaka jest jej dynamika. Było to możliwe tylko dzięki rozdzielczości Hubble’a, możliwościom spektralnym i jego długowieczności.
.Wyniki pomogą astronomom lepiej zrozumieć, w jaki sposób atmosfera Urana działa i reaguje na zmieniające się światło słoneczne. Te długoterminowe obserwacje dostarczają cennych danych do zrozumienia dynamiki tego odległego lodowego giganta, który może służyć jako porównanie do badania egzoplanet o podobnym rozmiarze i składzie.
Kiedy sonda Voyager 2 przeleciała obok planety w 1986 roku, wykonała jej zdjęcie. To, co uchwyciła, przypominało słabą niebiesko-zieloną kulę. Hubble zarejestrował 20-letnią historię zmian zachodzących na jej powierzchni od 2002 do 2022 roku. W tym czasie badacze z University of Arizona i University of Wisconsin wykorzystywali instrument STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph), do uchwycenia dokładnego obrazu struktury atmosfery gazowego olbrzyma.
Jak potwierdzili astronomowie, atmosfera Urana składa się głównie z wodoru i helu, z niewielką ilością metanu oraz śladowymi ilościami wody i amoniaku. Metan nadaje planecie jego cyjanowy kolor poprzez pochłanianie czerwonych długości fal światła słonecznego.
Badacze obserwowali planetę cztery razy w ciągu 20 lat: w 2002, 2012, 2015 i 2022 roku. Odkryli, że w przeciwieństwie do warunków panujących na innych gazowych olbrzymach Saturnie i Jowiszu, metan nie jest na niej równomiernie rozłożony. Zamiast tego jest go mniej w pobliżu biegunów. Zubożenie to utrzymuje się na względnie stałym poziomie od dwóch dekad. Jednak struktura aerozolu i zamglenia znacznie się zmieniła, znacznie rozjaśniając się w północnym regionie polarnym, gdy planeta zbliża się do północnego przesilenia letniego, które będzie miało miejsce w 2030 roku.
Uran potrzebuje nieco ponad 84 lat ziemskich, aby wykonać jedną orbitę wokół Słońca. Dlatego też naukowcy przez dwie dekady obserwowali głównie wiosnę na północnej półkuli, gdy Słońce przechodziło od świecenia bezpośrednio nad równikiem do prawie bezpośrednio nad jego biegunem północnym. Obserwacje sugerują złożone wzorce cyrkulacji atmosferycznej na Uranie w tym okresie. Zdaniem astronomów dane wskazują, rozmieszczenie metanu w tym czasie malało w regionach polarnych i wzrastało w innych.
.Na średnich i niskich szerokościach geograficznych aerozole i zubożenie metanu miało swoją własną strukturę równoleżnikową, która w większości nie zmieniła się znacząco w ciągu dwóch dekad obserwacji. Jednak w regionach polarnych miały miejsce znaczne różnice. 20 lat obserwacji pomogło astronom lepiej zrozumieć z czego składa się atmosfera Urana i jak zmienia się w czasie.
Oprac. EG
