James Webb Rymdteleskop studerar Saturnus magiska ljus runt polerna
Rymdteleskopet används för att utforska norrsken på Saturnus
När människor funderar på Hubble Space Telescope (HST) eller det nyare och mer kraftfulla James Webb Space Telescope (JWST) är det vanligt att de tänker mest i termer av titta mot universums avlägsna djup. Men båda teleskopen har förmågan att se några av planeterna i solsystemet. Jorden är dock inte bland de planeter som HST eller JWST kan observera. Anledningarna till det är av olika slag.
HST ligger i omloppsbana ganska nära jorden. Att rikta kamerorna mot jordens och dess starka reflekterade ljus skulle omedelbart övermanna kamerorna. HST kan däremot se planeterna Mars och bortom. När det gäller JWST:s vetenskapliga instrument måste dessa hållas så svala som möjligt. Teleskopet är därför utrustat med en värmesköld, stor som en tennisbana, som skyddar den från solens värmestrålning. Samtidigt blockerar skölden de inre delarna av solsystemet, vilket inkluderar solen, Merkurius, Venus, jorden och månen. Inte heller kometer och andra små himlakroppar i banor nära solen kan observeras av JWST.
Vi som bor här uppe i Norden är bekanta med de atmosfäriska fenomen som kallas norrsken. Jorden är inte den enda planeten som har norrsken. Nya studier gjorda med JWST kommer att titta på sådana fenomen för både Saturnus och Uranus; två av solsystemets yttre gasjättar.
Energirika partiklar strömmar ut från solen, ibland i stora mängder, när det är våldsam aktivitet på solens yta. Det tar två till tre dagar för partiklarna att nå oss, därför är det är möjligt att förutsäga när man kan få se ett norrsken, under förutsättning att det är klart väder.
Solpartiklar attraheras av vår planets magnetfält, och passerar genom gaser i jordens atmosfär, som består främst av syre och kväve. Energi tillförs de yttre elektronerna i dessa atomer. Elektronerna rör sig utåt och når högre banor; ett instabilt tillstånd de inte gillar att vara i. När överskottsenergin avges kan elektronerna återgå till sina normala banor, närmare atomens kärna. Då avges energin i form av ljus och kan uppvisa färgglada, glödande displayer på natthimlen.
Ett team från USA och England kommer att använda JWST för att studera norrskensaktivitet på både Saturnus, den mest kända planeten med ringar i solens familj, och Uranus, som också har ringar, även om de inte är lika kända.
Planen för Saturnus är att observera planeten under en av dess 10,6 timmar långa dygn för att se hur temperaturen i dess norra polarområde förändras, och hur detta kan påverka produktionen av norrskensfenomenet.
Bilden här, visar blåaktigt polarljus vid Saturnus sydpol. Den är tagen i ultraviolett ljus av rymdteleskopet Hubble. Sedan har den delen lagts över en normal, vitljusbild av planeten. Jupiters polarsken är mycket likt detta.
Orsaken till Uranus norrsken är har man ännu inte förstått lika bra som Saturnus. Förhoppningen är att titta på den Uranus under dess ungefär 17 timmar långa dygn, med början i början av 2025. Det kommer att ge ledtrådar om hur polarskenet uppstår där. Det kan också visa om dessa bidrar till att hålla denna kalla gasjätte varmare än vad som normalt förväntas, med tanke på den mindre mängden solenergi som den tar emot på grund av det långa avståndet från solen.
För mer allmän information, följ denna länk, och för Reading universitets-release, se här.
Bild: NASA, ESA, John T. Clarke (Boston University), Zolt G. Levay (STScI)
