Астрономы впервые измерили температуру колец Урана

UC Berkeley

Кольца Урана, которые впервые были обнаружены только в 1977 году, невидимы почти для всех технологий, кроме самых больших телескопов. Благодаря новым изображениям, сделанным телескопами VLT и ALMA в Чили, ученые смогли обнаружить, что самое яркое и плотное кольцо Урана отличается от других известных кольцевых систем у соседних планет, в частности, от знаменитых колец Сатурна.

Тепловое свечение помогло астрономам увидеть кольца буквально в новом свете, поскольку они отражают его в оптическом диапазоне и в ближней ИК-области. Новые снимки впервые позволили команде измерить температуру колец, которая оказалась равна 77 градусам по Кельвину (-196,15 градусов Цельсия).

«В основном ледяные кольца Сатурна широкие, яркие и имеют частицы размером от микронной пыли, во внутреннем D-кольце, до десятков метров в главных кольцах», - пояснил Имке де Патер, профессор Университета Беркли в Калифорнии. «В главных кольцах Урана такого нет; самое яркое кольцо, Эпсилон, состоит из камней размером с мячик для гольфа и более крупных камней», - добавил он.

Для сравнения, кольца Юпитера содержат в основном частицы микронного размера, кольца Нептуна также в основном состоят из пыли, и даже Уран имеет широкие слои пыли между узкими главными кольцами.

«Мы уже знаем, что с Эпсилоном дело обстоит несколько странно, потому что мы не видим таких мелких частиц. Может быть, что-то их просто выметает оттуда, или они светятся вместе с остальным материалом», - рассказал Эдвард Молтер. «В любом случае, это шаг к пониманию состава колец, который может помочь установить, все ли они в нашей Солнечной системе были сформированы из одинакового исходного материала», - отметил он.

Кольца могут представлять собой скопление бывших астероидов, захваченных гравитацией планеты, остатков спутников, которые врезались друг в друга и разбились, когда они подошли слишком близко к Урану, или обломков, оставшихся со времен образования системы.

«Кольца Урана композиционно отличаются от основного кольца Сатурна в том смысле, что в оптическом и инфракрасном диапазонах альбедо намного ниже: они действительно темные, как уголь», - сказал Молтер. «Они также чрезвычайно узки по сравнению с кольцами Сатурна. Ширина самого широкого кольца, Эпсилона, составляет от 20 до 100 километров, тогда как ширина колец Сатурна — от 100 до десятков тысяч километров», - добавил он.

Отсутствие частиц размером с пыль в главных кольцах Урана было впервые отмечено во время миссии Voyager 2, когда аппарат пролетел над планетой в 1986 году. Однако тогда измерить температуру колец не удалось.

На сегодняшний день астрономы насчитали у Урана в общей сложности 13 колец с несколькими полосами пыли между ними.

Новое исследование было проведено для изучения температурной структуры атмосферы Урана, при этом VLT исследовал более короткие волны, чем ALMA.

«Мы были удивлены, увидев, такие четкие кольца», - сказал Флетчер.

По словам астрономов, это дает уникальную возможность будущему космическому телескопу Джеймса Вебба, который получит значительно улучшенные спектроскопические свойства и сможет предоставить беспрецедентные данные об урановых кольцах уже в ближайшее десятилетие.

Результаты исследования были опубликованы в Astronomical Journal.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: