Astronomowie obserwują “ciepłą” poświatę pierścieni Urana

Mozaika atmosfery Urana i jego pierścieni na falach radiowych, wykonana za pomocą sieci ALMA w grudniu 2017 roku.

Odkryte dopiero w 1977 roku pierścienie Urana są niewidoczne dla wszystkich z wyjątkiem największych teleskopów. Jednak na najnowszych termicznych zdjęciach planety wykonanych przez dwa ogromne teleskopy w Chile są zaskakująco jasne.

Termiczna poświata jest dla astronomów nowym oknem na pierścienie, które dostrzeżono tylko dlatego, że odbijają trochę światła w zakresie optycznym i w bliskiej podczerwieni. Najnowsze zdjęcia wykonane za pomocą sieci ALMA oraz teleskopu VLT pozwoliły badaczom po raz pierwszy na zmierzenie temperatury pierścieni: to raczej chłodne 77K, czyli 77 stopni nad zerem absolutnym.

Obserwacje potwierdzają także, że najjaśniejszy i najgęstszy pierścień Urana, tak zwany pierścień epsilon, różni się od innych znanych pierścieni w Układzie Słonecznym, szczególnie od spektakularnego i pięknego układu pierścieni wokół Saturna.

“Głównie lodowe pierścienie Saturna są rozległe, jasne i składają się z cząstek o różnych rozmiarach, od pyłu mierzonego w mikronach w pierścieniu D, po dziesiątki metrów w głównych pierścieniach” mówi Imke de Pater, profesor astronomii z UC Berkeley. “Tych najdrobniejszych cząstek nie ma w głównych pierścieniach Urana; najjaśniejszy pierścień, epsilon, składa się z skał o rozmiarach piłek do golfa i większych”.

Dla porównania, pierścienie Jowisza zawierają głównie małe cząstki o rozmiarach mierzonych w mikronach (mikron to jedna tysięczna milimetra). Pierścienie Neptuna składają się głównie z pyłu i nawet Uran posiada rozległe płaty pyłu między swoimi wąskimi głównymi pierścieniami”.

“Wiemy już, że pierścień epsilon jest nieco dziwny, bo nie widzimy w nim tych najdrobniejszych cząstek” mówi doktorant Edward Molter. “Coś wymiotło te drobniejsze cząstki – nie wiemy jednak co.”.

Pierścienie mogą składać się z dawnych planetoid przechwyconych przez grawitację planety, pozostałości po księżycach, które zderzyły się ze sobą i uległy zniszczeniu, pozostałości po księżycach rozerwanych gdy zbliżyły się za bardzo do Urana, lub odłamkami pozostałymi po procesie formowania 4,5 miliarda lat temu.

Zdjęcie pierścieni Urana w bliskiej podczerwieni wykonane za pomocą optyki adaptacyjnej zainstalowanej na 10-metrowym teleskopie Kecka.

Najnowsze dane opublikowano w tym tygodniu w periodyku The Astronomical Journal. De Pater oraz Molter prowadzi obserwacje w obserwatorium ALMA, podczas gdy Michael Roman oraz LEigh Fletcher z University of Leicester prowadzili obserwacje na VLT.

“Pierścienie Urana składem różnią się od głównych pierścieni Saturna, w tym sensie, że w zakresie optycznym i podczerwonym ich albedo jest znacznie niższe: są one naprawdę bardzo ciemne, niczym węgiel kamienny” mówi Molter. “Co więcej, pierścienie te są wyjątkowo wąskie w porównaniu do pierścieni Saturna. Najszerszy pierścień, epsilon, ma średnicę od 20 do 100 kilometrów, podczas gdy pierścienie Saturna rozciągają się na dziesiątki tysięcy kilometrów.

Brak drobnych cząstek pyłu w głównych pierścieniach Urana dostrzeżono po raz pierwszy w 1986 roku gdy w pobliżu planety przeleciała sonda Voyager 2 i sfotografowała pierścienie. Sonda jednak nie miała możliwości pomiaru temperatury pierścieni.

Jak dotąd astronomowie doliczyli się 13 pierścieni wokół planety.

“To naprawdę niesamowite, że w ogóle udało nam się tego dokonać za pomocą dostępnych instrumentów. Próbowałem jedynie jak najlepiej sfotografować planetę, a zobaczyłem także pierścienie”.

Obserwacje za pomocą VLT oraz ALMA zaplanowano w celu zbadania struktury temperatur w atmosferze Urana.

Źródło: phys.org

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.