30 mei 2024

Atmosfeer van Uranus kent verrassende complexiteit

Uranus gezien door Voyager. Je ziet duidelijk waarom de wetenschappers teleurgesteld waren: in zichtbaar licht is het op Uranus maar een saaie boel. Credits: NASA/JPL-Caltech

Toen Voyager in 1986 langs Uranus vloog, lieten de camera’s van de ruimtesonde een saaie, uniforme planeet zien. Wetenschappers waren dan ook teleurgesteld, aangezien er weinig details van de planeet en zijn atmosfeer zichtbaar waren. Nu is Uranus echter in ongeëvenaard in beeld gebracht, dankzij nieuwe hogeresolutie infraroodopnames. Dit is mogelijk dankzij een nieuw techniek die is toegepast bij het Keck Observatory, waardoor het bizarre weer van de zevende planeet in het zonnestelsel eindelijk is blootgelegd.De diepe blauwgroene atmosfeer van Uranus bestaat vooral uit waterstof, helium en methaan, plus kleinere hoeveelheden koolwaterstoffen en waterdamp. De wind kan snelheden tot 900 km/u halen, hetgeen merkwaardig is, aangezien er weinig energie voorhanden is om de wind aan te drijven. De atmosfeer van Uranus is immers bitter koud: aan de wolkentoppen is het koud genoeg (-220° C) om methaan te bevriezen.Grootschalige weersystemen op Uranus blijken zich merkwaardig te gedragen. Sommige stormen, die vermoedelijk minder heftig zijn dan stormen op aarde, blijven stationair op één plek hangen, terwijl anderen richting de evenaar bewegen. Sommige stormen blijven onveranderlijk, terwijl anderen grote veranderingen in grootte en vorm ondervinden. Toch zijn de processen die hiervoor verantwoordelijk zijn altijd slecht begrepen.Om meer te weten te komen over het weer op Uranus heeft men de Keck II-telescoop uitgerust met nieuwe infraroodinstrumenten. Hiermee heeft men allerlei nieuwe zaken waargenomen, die voorheen voor ons verborgen waren. Dit is onder andere gelukt door nieuwe filters te gebruiken, waardoor voorheen onzichtbare wolkenbanden duidelijk in beeld zijn gekomen. Zo hoopt men meer te weten te komen over de winden en atmosferische processen op Uranus.

Recente infraroodopnames van Uranus, gezien door de Keck II-telescoop. Hierop is een verrassende complexiteit zichtbaar. Credit: Lawrence Sromovsky, Pat Fry, Heidi Hammel, Imke de Pater.

De complexiteit van het weer op Uranus stelt wetenschappers voor een raadsel. In tegenstelling tot bijvoorbeeld Jupiter en Saturnus, heeft Uranus geen inwendige hittebron – althans, niet voor zover we die kunnen detecteren. Dat betekent dat het weer op Uranus vooral wordt aangedreven door de zon – maar die is 900 keer zwakker dan op aarde. Dat betekent dat de atmosfeer van Uranus als een compleet andere machine zou moeten werken. De nieuwe waarnemingen laten echter een ander beeld zien: de atmosfeer van Uranus is veel actiever dan mogelijk zou moeten zijn. Men hoopt dat toekomstige waarnemingen meer licht op deze zaak zullen schijnen.Verder heeft men een zwerm kleine convectieve structuren ontdekt aan de noordpool van Uranus. Deze zijn vergelijkbaar met aardse wolken die rond het oog van een orkaan voorkomen. Soortgelijke structuren zijn eerder waargenomen aan de polen van Saturnus en Neptunus. Het gaat waarschijnlijk om een seizoensgebonden effect, mogelijk aangedreven door een atmosferische “transportband” waarbij methaan wordt getransporteerd naar de noordpool, alweer het omhoog welt en zo de convectieve structuren veroorzaakt. Bron: University of Wisconsin.

Share

Speak Your Mind

*