氷の巨星、天王星がJWSTの新しい画像で多数の環を披露

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、2022年9月に撮影した海王星の環の画像に続き、氷の巨星である天王星の新しい画像を撮影した。太陽から7番目の惑星の新しい画像は2月6日に撮影され、4月6日に公開された。この画像には、天王星の環と大気圏の明るい特徴の一部が写っている。

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この画像はNIRCamで12分間の短時間露出で撮影され、青とオレンジの2つのフィルターのデータを組み合わせたものです。天王星は通常、自然に青い色調を示します。

惑星の既知の 13 個のリングのうち、11 個が画像に写っている。NASA によると、これらのリングのいくつかは非常に明るいため、JWST で観測すると、互いに接近すると 1 つの大きなリングに融合しているように見える。9 個は惑星のメイン リングに分類され、2 個はより暗い塵のリングである。これらの塵のリングは、1986 年に惑星を通過したボイジャー 2 号宇宙船と、2000 年代初頭にケック天文台の高度な補償光学によって撮影されたことしかなかった。科学者たちは、今後の画像で、ハッブル宇宙望遠鏡が 2007 年に発見したさらに暗い 2 つの外側のリングも明らかになると期待している。

新しい画像には、天王星の27の既知の衛星の多くも写っている。衛星の多くはこの画像では小さすぎて見えにくいが、広角画像では6つが見える。天王星は、その内部の化学組成から氷巨星に分類される。天王星の質量の大部分は、小さく岩石質の核の上にある、水、メタン、アンモニアの高温で密度の高い流体であると考えられている。

太陽系の惑星の中で、天王星は独特な自転をしています。横向きに約 90 度の角度で自転しており、極端な季節が生じます。惑星の両極では、数年間にわたって太陽が照り、その後同数の年数にわたって完全に暗くなります。惑星が太陽の周りを一周するのに 84 年かかり、北極は現在晩春です。天王星の北極の次の夏は 2028 年まで来ません。

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天王星には、惑星の右側に独特の極冠がある。太陽に面した極が明るくなるのが見えるが、夏に極が直射日光を浴びると現れ、秋には消えるようだ。JWST のデータは、科学者がこのメカニズムの背後にあるものを解明するのに役立つと期待されており、科学者はすでに極冠の中心がわずかに明るくなっていることに気づいている。NASA は、JWST の近赤外線カメラ NIRCam の長波長に対する感度が、この強化された天王星の極冠の特徴を見ることができる理由かもしれないと考えている。これは、他の強力な望遠鏡ではこれほどはっきりとは見えなかったからだ。

さらに、明るい雲が極冠の端にあり、惑星の左端にも別の雲が見える。JWST チームは、これらの雲は嵐の活動に関連している可能性が高いと考えている。

米国科学・工学・医学アカデミーが2023～2033年の惑星科学と宇宙生物学の10年調査で天王星科学を優先事項に挙げたことを受けて、現在複数の宇宙機関が天王星のさらなる画像撮影と追加研究に取り組んでいる。この10年間の研究には、土星の衛星の研究や天王星への探査機の派遣が含まれる可能性が高い。

「天王星に旗艦を送ることは非常に理にかなっています」と、天王星と海王星は「ほとんど未踏の世界」であるためだと、アリゾナ大学の惑星科学者で月惑星研究所所長のマーク・マーリー氏は昨年、 PopSciに語った。マーリー氏はまた、今後の研究を「先見の明がある」と呼び、天王星についてさらに学ぶことで、科学者は太陽系の形成だけでなく、太陽系外惑星のいくつかについても理解できるようになるだろうと述べた。