Uranus von JWST erfasst – die Schönheit unseres Sonnensystems

Im Laufe des Jahres 2023 erweiterte das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) unser Wissen über das Universum. Es untersuchte unter anderem den annähernd erdgroßen Exoplaneten LHS 475 b; eine ähnliche Größe belegt jedoch keine Bewohnbarkeit. Webb kartierte außerdem eine große Wasserdampffontäne auf Enceladus, dessen Ausbrüche Cassini bereits 2005 entdeckt hatte. Infrarotaufnahmen wie das 2022 veröffentlichte Bild der „Säulen der Schöpfung“ zeigen Strukturen hinter kosmischem Staub. Im Dezember 2023 erschienen detaillierte Aufnahmen von Uranus, dem siebten Planeten von der Sonne aus und dem drittgrößten nach Durchmesser, mit einigen seiner damals 27 bekannten Monde.

Uranus im Bild

Uranus ist ein Eisriese, doch sein Inneres besteht nicht einfach aus festem Eis. Ein großer Teil seiner Masse dürfte aus heißen, dichten Flüssigkeiten aus Wasser, Ammoniak und Methan über einem Gesteinskern bestehen. Die Atmosphäre enthält hauptsächlich Wasserstoff und Helium. Methan absorbiert rotes Licht und trägt zur blaugrünen Farbe im sichtbaren Bereich bei. Die extremen Bedingungen sind für Leben, wie wir es kennen, unwirtlich.

Das Bild zeigt Ringe, Stürme und die jahreszeitlich veränderliche nördliche Polkappe. In einer Mitteilung vom 18. Dezember 2023 verglich die NASA Webbs Infrarotbild mit der unten gezeigten Aufnahme von Voyager 2 im sichtbaren Licht. Webbs Farben stellen verschiedene Infrarotfilter dar und entsprechen keinem gewöhnlichen Foto in natürlichen Farben.

Voyager 2 sah im sichtbaren Licht eine vergleichsweise gleichmäßige blaue Kugel. Im Infraroten macht Webb wesentlich mehr Strukturen und Dynamik in der Atmosphäre sichtbar.

Uranus hat einen mittleren Durchmesser von etwa 50.724 Kilometern und einen Äquatordurchmesser von rund 51.118 Kilometern. Seine Achsenneigung von fast 98 Grad lässt ihn beinahe auf der Seite rotieren. Ein Umlauf dauert etwa 84 Erdenjahre, eine Jahreszeit rund 21 Jahre. An den Polen gibt es lange Phasen von Tageslicht und Dunkelheit. Das ist nicht der normale tägliche Tag-Nacht-Wechsel des gesamten Planeten.

Das Ringsystem wurde 1977 entdeckt, aber nicht alle 13 bekannten Ringe wurden im selben Jahr gefunden. Sie enthalten Teilchen und Staub, vielfach dunkles Material. Ihre genaue Zusammensetzung rechtfertigt es nicht, sämtliche Ringe als überwiegend aus Wassereis bestehend zu beschreiben. Sie sind weniger auffällig als Saturns Ringe, prägen aber das besondere Erscheinungsbild von Uranus. Ringe und Achsenneigung bleiben wichtige Forschungsthemen.

Ein Blick auf seine Monde

2023 waren 27 Monde bekannt. Die spezielle Mondseite der NASA nennt mit Stand August 2026 insgesamt 29 offiziell anerkannte Monde. Die fünf größten sind Miranda, Ariel, Umbriel, Titania und Oberon. Sie sind zusammen mit Puck und weiteren Monden auf dem Weitwinkelbild unten zu sehen.

Miranda, der kleinste dieser fünf Monde, besitzt tiefe Schluchten und Eisklippen. Ariel hat relativ junges, helles Gelände, Umbriel dagegen eine ältere, dunklere Oberfläche. Krater und Verwerfungen auf Titania und Oberon können Aufschluss über frühere geologische Aktivität und möglichen Kryovulkanismus geben. Das Bild dokumentiert keine gegenwärtig aktiven Eisvulkane.

Zusammen zeigen diese Monde die Vielfalt des Uranus-Systems. Webb eröffnet neue Möglichkeiten, sowohl den Planeten als auch seine Begleiter weiter zu untersuchen.

Bedeutung des JWST

Das 2021 gestartete JWST ist ein bedeutender technischer Fortschritt für die Astronomie. Es wurde insbesondere für Infrarotbeobachtungen früher Galaxien, der Sternentstehung und von Exoplaneten entwickelt. Es ergänzt Hubble, das auch sichtbares und ultraviolettes Licht beobachtet; beide Teleskope haben unterschiedliche Stärken. Webb ist ein von der NASA geleitetes Gemeinschaftsprojekt mit Beiträgen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der kanadischen Raumfahrtbehörde (CSA).

Was kommt als Nächstes?

Webb hat der Astronomie neue Möglichkeiten eröffnet. Weitere Weltraumobservatorien können mit ergänzenden Instrumenten und Forschungszielen darauf aufbauen.

2023 war der Start des Nancy Grace Roman Space Telescope für 2027 vorgesehen. Die NASA startete es am 30. August 2026. Es soll große Himmelsbereiche durchmustern, um Dunkle Energie, Dunkle Materie und Exoplanetenpopulationen zu untersuchen, nicht sämtliche bewohnbaren Planeten des Universums zählen.

Das in Entwicklung befindliche Habitable Worlds Observatory (HWO) soll unter anderem erdähnliche Exoplaneten und mögliche Biosignaturen untersuchen. Die Planung betont fortschrittliche Koronografen, die das Licht der Zentralsterne unterdrücken. Externe Sternblenden wurden ebenfalls als Konzept untersucht, sind aber kein bestätigter Bestandteil des Observatoriums. Mögliche Biosignaturen müssen sorgfältig interpretiert werden und beweisen für sich allein kein Leben.

Diese Observatorien können die Forschung von Webb und anderen Missionen fortsetzen und unser Wissen über Welten außerhalb des Sonnensystems erweitern.

Top-Luft- und Raumfahrtunternehmen

Webb ist eine bedeutende Ingenieurleistung. Im Folgenden werden im Kontext des Artikels von 2023 Unternehmen vorgestellt, die zum Teleskop beigetragen haben oder stark in der Luft- und Raumfahrt vertreten sind.

*Die Tabellenwerte sind historische Momentaufnahmen aus dem Artikel von 2023, gegebenenfalls in US-Dollar. Eingebettete Kurse und Diagramme können separat aktualisiert werden. Ein negatives KGV lässt sich nicht wie ein gewöhnlicher Bewertungsmultiplikator auf Grundlage positiver Gewinne interpretieren.*

1.  Northrop Grumman Corporation

NOC Preisdiagramm

Marktkapitalisierung	Erwartetes KGV für das nächste Jahr	Gewinn je Aktie (EPS)
69,680,297,698	20.20	$30.48

Northrop Grumman (NOC ) ist ein amerikanisches Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungstechnologieunternehmen. Über den Vorgänger Grumman reicht seine Geschichte bis zur Apollo-Mondlandefähre zurück. Es war Hauptauftragnehmer für Webb und lieferte Technologien für Artemis. Das Unternehmen produziert Raumfahrzeuge und Satellitenkomponenten für staatliche und kommerzielle Kunden und arbeitet an Satellitendienstleistungen, Weltraumlogistik und Antriebssystemen.

2. Lockheed Martin Corporation

LMT Preisdiagramm

Marktkapitalisierung	Erwartetes KGV für das nächste Jahr	Gewinn je Aktie (EPS)
111,716,370,377	16.47	$27.37

Lockheed Martin (LMT ) ist ein Sicherheits- und Luft- und Raumfahrtunternehmen, das Orion für Artemis-Missionen jenseits des niedrigen Erdorbits baut. Es hat Marslander und Orbiter sowie schützende Aeroshells für Rovermissionen gebaut, nicht sämtliche Rover vollständig. Außerdem entwickelt es militärische, wissenschaftliche und kommerzielle Satelliten, Kommunikationssysteme und Raketenabwehrtechnik.

3. Boeing Company

BA Preisdiagramm

Marktkapitalisierung	Erwartetes KGV für das nächste Jahr	Gewinn je Aktie (EPS)
158,056,237,984	-43.82	$-4.70

Boeing beteiligt sich seit Jahrzehnten an Raumfahrtprogrammen. Das Unternehmen baute die erste Stufe der Saturn V für Apollo und trug zum Bau und zur Unterstützung der Internationalen Raumstation (ISS) bei. Im Commercial-Crew-Programm der NASA entwickelte es den CST-100 Starliner für den Transport von Astronauten zur ISS und zurück. Das beschreibt den Programmstand von 2023 und ist keine Garantie für regelmäßigen Betrieb. Boeing arbeitet außerdem am Space Launch System für Missionen jenseits des niedrigen Erdorbits.