Een internationaal team van astronomen heeft met behulp van de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop nieuwe metingen gedaan van de rotatiesnelheid van Uranus in het binnenste van de planeet. Deze metingen zijn met een nieuwe techniek 1000 keer nauwkeuriger dan eerdere schattingen. Door meer dan tien jaar Hubble-waarnemingen van de poollichten van Uranus te analyseren, hebben de onderzoekers de rotatieperiode van de planeet verfijnd en een cruciaal nieuw referentiepunt voor toekomstig planeetonderzoek vastgesteld.
Het bepalen van de rotatiesnelheid van het inwendige van een planeet is een uitdaging, vooral voor een wereld als Uranus, waar directe metingen niet mogelijk zijn. Een team onder leiding van Laurent Lamy (van LIRA, Observatoire de Paris-PSL en LAM, Aix-Marseille Univ., Frankrijk) ontwikkelde een innovatieve methode om de rotatiebeweging van de aurorae (poollicht) van Uranus te volgen: spectaculaire lichtshows die in de bovenste atmosfeer worden gegenereerd door de instroom van energetische deeltjes in de buurt van de magnetische polen van de planeet. Deze techniek onthulde dat Uranus een volledige rotatie voltooit in 17 uur, 14 minuten en 52 seconden, 28 seconden langer dan de schatting die NASA's Voyager 2 maakte tijdens zijn flyby in 1986. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy. “Onze meting biedt niet alleen een essentiële referentie voor de planeetwetenschappers, maar lost ook een al lang bestaand probleem op: Eerdere coördinatenstelsels die gebaseerd waren op verouderde rotatieperioden werden al snel onnauwkeurig, waardoor het onmogelijk werd om de magnetische polen van Uranus in de loop der tijd te volgen,” legt Lamy uit. “Met dit nieuwe lengtegradensysteem kunnen we nu poollichtwaarnemingen van bijna 40 jaar vergelijken en zelfs plannen maken voor de komende Uranusmissie.”
Deze doorbraak was mogelijk dankzij de langdurige waarnemingen van Uranus door Hubble. Gedurende meer dan tien jaar heeft Hubble regelmatig ultraviolette poollichtemissies waargenomen, waardoor onderzoekers de positie van de magnetische polen met behulp van magnetische veldmodellen konden volgen. “De voortdurende waarnemingen van Hubble waren cruciaal”, zegt Lamy. “Zonder deze schat aan gegevens zou het onmogelijk zijn geweest om het periodieke signaal zo nauwkeurig te detecteren als wij hebben gedaan.” In tegenstelling tot het poollicht van de aarde, Jupiter of Saturnus gedraagt het poollicht van Uranus zich op een unieke en onvoorspelbare manier. Dit komt door het sterk gekantelde magnetische veld van de planeet, dat aanzienlijk verschoven is ten opzichte van zijn rotatieas. De bevindingen helpen astronomen niet alleen om de magnetosfeer van Uranus te begrijpen, maar leveren ook essentiële informatie op voor toekomstige missies.
De Planetary Science Decadal Survey in de V.S. heeft het Uranus Orbiter en Probe concept als prioriteit gesteld voor toekomstige verkenningen. Deze bevindingen vormen de basis voor verdere studies die ons begrip van een van de meest mysterieuze planeten in het zonnestelsel zullen verdiepen. Met zijn vermogen om hemellichamen decennialang te volgen, blijft de Hubble-ruimtetelescoop een onmisbaar instrument voor de planeetwetenschap en baant hij de weg voor het volgende tijdperk van verkenning van Uranus.
Foto: ESA/Hubble, NASA, L. Lamy, L. Sromovsky
Bron: Phys.org
