NASA:s rymdteleskop James Webb visar upp sina möjligheter närmare hemmet med sin första bild av Neptunus. Webb har inte bara fångat den klaraste bilden av denna avlägsna planets ringar på mer än 30 år, utan dess kameror avslöjar isjätten i ett helt nytt ljus.

Mest slående i Webbs nya bild är den skarpa vyn av planetens ringar – av vilka några inte har upptäckts sedan NASA:s Voyager 2 blev den första rymdfarkosten att observera Neptunus under dess förbiflygning 1989. Förutom flera ljusa, smala ringar har Webb bilden visar tydligt Neptuns svagare dammband.

"Det har gått tre decennier sedan vi senast såg dessa svaga, dammiga ringar, och det här är första gången vi har sett dem i infrarött", konstaterar Heidi Hammel, en Neptunus-systemexpert och tvärvetenskaplig forskare för Webb. Webbs extremt stabila och exakta bildkvalitet gör att dessa mycket svaga ringar kan upptäckas så nära Neptunus.

Neptunus har fascinerat forskare sedan upptäckten 1846. Beläget 30 gånger längre från solen än jorden, kretsar Neptunus i det avlägsna, mörka området i det yttre solsystemet. På det extrema avståndet är solen så liten och svag att högmiddag på Neptunus liknar en svag skymning på jorden.

Denna planet karakteriseras som en isjätte på grund av den kemiska sammansättningen av dess inre. Jämfört med gasjättarna, Jupiter och Saturnus, är Neptunus mycket rikare på grundämnen som är tyngre än väte och helium. Detta är lätt uppenbart i Neptunus signaturblå utseende i Hubble rymdteleskopbilder vid synliga våglängder, orsakade av små mängder gasformig metan.

Webbs Near-Infrared Camera (NIRCam) avbildar objekt i det nära-infraröda området från 0,6 till 5 mikron, så Neptunus ser inte ut som blå för Webb. Faktum är att metangasen absorberar så starkt rött och infrarött ljus att planeten är ganska mörk vid dessa nära-infraröda våglängder, förutom där höghöjdsmoln finns. Sådana metan-ismoln är framträdande som ljusa strimmor och fläckar, som reflekterar solljus innan det absorberas av metangas. Bilder från andra observatorier, inklusive rymdteleskopet Hubble och W.M. Keck Observatory, har registrerat dessa snabbt utvecklande molnfunktioner under åren.

Mer subtilt, en tunn linje av ljusstyrka som kretsar runt planetens ekvator kan vara en visuell signatur av global atmosfärisk cirkulation som driver Neptunus vindar och stormar. Atmosfären sjunker och värms upp vid ekvatorn, och lyser således vid infraröda våglängder mer än de omgivande, kallare gaserna.

Neptunus 164-åriga omloppsbana betyder att dess norra pol, högst upp på denna bild, är precis utom synhåll för astronomer, men Webb-bilderna antyder en spännande ljusstyrka i det området. En tidigare känd virvel vid sydpolen är uppenbar enligt Webbs uppfattning, men för första gången har Webb avslöjat ett kontinuerligt band av moln på hög latitud som omger den.

Webb fångade också sju av Neptunus 14 kända månar. Att dominera detta Webb-porträtt av Neptunus är en mycket ljus punkt av ljus med de signaturdiffraktionsspikar som kan ses i många av Webbs bilder, men det här är inte en stjärna. Det här är snarare Neptunus stora och ovanliga måne, Triton.

Täckt av en frusen glans av kondenserat kväve reflekterar Triton i genomsnitt 70 % av solljuset som träffar den. Den överglänser Neptunus i den här bilden eftersom planetens atmosfär mörknar av metanabsorption vid dessa nära-infraröda våglängder. Triton kretsar kring Neptunus i en ovanlig bakåtgående (retrograd) bana, vilket får astronomer att spekulera i att denna måne ursprungligen var ett Kuiperbältsobjekt som gravitationsfångades av Neptunus. Ytterligare Webb-studier av både Triton och Neptune planeras under det kommande året. + Utforska vidare

Vilken planet har flest månar? Månar av Saturnus, Venus och Jupiter förklaras