Seltenes Foto: Auroras auf Uranus vom Hubble-Teleskop entdeckt

Uranus Auroras, 2011

Diese zusammengesetzten Bilder zeigen Uranus-Auroren, die Wissenschaftler 2011 durch das Hubble-Weltraumteleskop erblickten. Das Bild wurde am 13. April 2012 veröffentlicht. (Bildnachweis: Laurent Lamy)



Astronomen haben die ersten Ansichten von Polarlichtern auf dem Planeten Uranus von einem Teleskop in der Nähe der Erde aufgenommen und enthüllen verlockende Ansichten der schwer zu erfassenden Lichtshows des geneigten Riesenplaneten.



Die Uranus Aurora Fotos wurden vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen und markierten das erste Mal, dass die Lichtshow des eisblauen Planeten von einem Observatorium in der Nähe der Erde gesehen wurde. Bisher waren die einzigen Ansichten von Polarlichtern auf Uranus von der NASA-Sonde Voyager, die 1986 am Planeten vorbeifuhr.

Das Aufnehmen der neuen Fotos war keine leichte Aufgabe: Hubble nahm nur zweimal Polarlichter auf der Tagesseite des Uranus auf, beide Male im Jahr 2011, während der Planet 4 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt war. Die Beobachtungszeit musste sorgfältig mit einem vorbeiziehenden Sonnensturm abgestimmt werden, um Hubbles Chance zu maximieren, Polarlichter auf dem Planeten zu sehen, sagten die Forscher. Die beiden Bilder wurden zur Veröffentlichung zu einem einzigen Foto kombiniert.



Auroras entstehen durch das Wechselspiel zwischen dem Magnetfeld eines Planeten und geladenen Teilchen aus dem Sonnenwind der Sonne. Die Magnetosphäre leitet die Partikel in die obere Atmosphäre des Planeten, wo Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre und den Sonnenpartikeln ein sichtbares Leuchten verursachen. Auf der Erde treten Polarlichter an den magnetischen Nord- und Südpolen auf, daher werden die Lichter als Nord- oder Südlicht bezeichnet.

Uranus-Auroren in Aktion

Der letzte Blick auf Uranus-Auroren kam von der NASA-Raumsonde Voyager 2, als sie vor mehr als 25 Jahren am Planeten vorbeiflog.



Dieser Vorbeiflug von Voyager 2 habe gezeigt, dass Uranus ein 'seltsames Tier' sei, sagte der Planetenwissenschaftler Fran Bagenal von der University of Colorado in Boulder, Colorado, in einer Erklärung. „Wir waren sehr daran interessiert, eine bessere Sicht zu bekommen. Das war eine sehr kluge Sichtweise.' [ Fotos: Uranus, der geneigte Planet ]

Um die Ansichten aufzunehmen, verfolgten Astronomen Mitte September 2011 eine Reihe großer Sonneneruptionen und berechneten die Zeit, die sie benötigen würden, um Uranus zu erreichen. Die geladenen Teilchen des Sonnensturms passierten Jupiter in etwa zwei Wochen, aber erst Mitte November erreichten sie Uranus, sagten Forscher. Bis dahin hatten die Wissenschaftler auf dem Hubble-Weltraumteleskop Zeit reserviert, um Uranus zu bestaunen und auf Polarlichter zu hoffen.

'Dieser Planet wurde nur einmal im Detail untersucht, während der' Reisen im Vorbeiflug , aus dem Jahr 1986', sagte der Studienleiter Laurent Lamy vom Observatoire de Paris in Meudon, Frankreich, in einer Erklärung. 'Seitdem hatten wir keine Gelegenheit, neue Beobachtungen dieser sehr ungewöhnlichen Magnetosphäre zu erhalten.'



Das Nordlicht der Erde kann stundenlang andauern und Himmelsbeobachter mit farbenfrohen Displays blenden, aber die Uranus-Auroren hielten nur wenige Minuten. Schon damals waren die Ereignisse nur schwach leuchtende Punkte über der Atmosphäre des Planeten. Hubble entdeckte die Lichtshows an Orten, die dem nördlichen Magnetpol von Uranus entsprachen, sagten Forscher, was sie zu den Nordlichtern des Urans machen würde.

Die Neigung des Uranus hat den Planeten, der die Sonne umkreist, im Wesentlichen auf seiner Seite, die Achse seines Spins zeigt fast auf die Sonne.

Die Neigung des Uranus hat den Planeten, der die Sonne umkreist, im Wesentlichen auf seiner Seite, die Achse seines Spins zeigt fast auf die Sonne.(Bildnachweis: NASA und Erich Karkoschka, U. of Arizona)

Lichtshow auf einem geneigten Planeten

Während auf anderen Planeten unseres Sonnensystems Polarlichter wie Jupiter und Saturn beobachtet wurden, ist Uranus aufgrund seiner extremen Neigung einzigartig, von der Wissenschaftler glauben, dass sie durch eine Kollision mit einem anderen planetengroßen Objekt entstanden ist.

Uranus dreht sich um eine Achse, die so weit geneigt ist, dass sich die Welt im Wesentlichen auf die Seite dreht. Auch das Magnetfeld von Uranus ist in einem 60-Grad-Winkel zur Rotationsachse geneigt. Zum Vergleich: Die magnetische Achse der Erde ist nur etwa 11 Grad von ihrer Rotationsachse geneigt.

Durch Uranus' seltsame Neigung , die Polarlichter, die Hubble 2011 gesehen hat, unterscheiden sich von denen, die Voyager 2 1986 gesehen hat, sagten Forscher.

1986 befand sich Uranus am Sonnenwendepunkt seiner Umlaufbahn, wobei seine Achse auf die Sonne gerichtet war. Die damals von Voyager 2 auf dem Planeten beobachteten Polarlichter hielten länger an und traten hauptsächlich auf der Nachtseite des Planeten auf – die das Hubble-Weltraumteleskop von seinem Aussichtspunkt in der Erdumlaufbahn aus nicht sehen kann.

Hubbles Ansicht der Polarlichter von Uranus aus dem Jahr 2011 fand während der Tagundnachtgleiche des Planeten statt, als die Rotationsachse des Planeten senkrecht zur Sonne steht; eine Ausrichtung, die es jedem der magnetischen Pole des Planeten ermöglicht, einmal am Tag der Sonne zuzuwenden.

'Diese Konfiguration ist einzigartig im Sonnensystem', sagte Lamy.

Die Forschung wird in einer Studie detailliert beschrieben, die in der Ausgabe vom 14. April der Zeitschrift Geophysical Research Letters erscheint.

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