Atemberaubende neue Bilder zeigen, dass die Ringe des Uranus mit nichts anderem im Sonnensystem zu vergleichen sind

Saturn ist vielleicht der auffälligste Planet, aber er ist nicht der einzige Planet im Sonnensystem, der von Ringen umgeben ist. Und die 13 Ringe um Uranus enthüllten bisher unbekannte Details, als sie ein Wärmebild, das Astronomen vom Eisplaneten aufgenommen hatten, mit einer Fotobombe bombardierten.

Zum ersten Mal haben Forscher die Temperatur der Ringe bestimmt und bestätigt, dass der Hauptring – der sogenannte Epsilon-Ring – mit keinem anderen im Sonnensystem vergleichbar ist.

Normalerweise ist Saturn der Einzige, der mit Ringen abgebildet ist, denn diejenigen, die Uranus umkreisen, Jupiter , und Neptun kann nur mit leistungsstarken Teleskopen (oder Sonden wie Juno, die abgebrochen sind) gesehen werden Dieses atemberaubende Foto von einem der gespenstischen Jupiterringe ).

Wie viele Ringe könnte es geben? Jupiter hat vier . Neptun hat fünf . Saturn hat Tausende .

Wenn es um Uranus geht, Wir wissen nicht viel über seine Ringe , da sie nur sehr wenig Licht in den optischen und nahen Infrarotwellenlängen reflektieren, die typischerweise für Beobachtungen des Sonnensystems verwendet werden. Tatsächlich sind sie so schwach, dass sie erst 1977 entdeckt wurden. (Jupiters wurden entdeckt im Jahr 1979 und Neptuns im Jahr 1984 .)

(Edward Molter und Imke de Pater/UC Berkeley)

Daher war es etwas unerwartet, als die Ringe in Wärmebildern auftauchten, die Astronomen machten, um die Temperaturstruktur der Atmosphäre des Planeten zu untersuchen; Besonders deutlich war der Epsilon-Ring.

„Wir waren erstaunt, dass die Ringe deutlich heraussprangen, als wir die Daten zum ersten Mal reduzierten“, sagte der Astronom Leigh Fletcher von der Universität Leicester.

Da es sich um ein Wärmebild handelte, konnte das Team zum ersten Mal die Temperatur der Ringe ermitteln: nur 77 Kelvin Siedepunkt von flüssigem Stickstoff bei normalem atmosphärischem Druck. (Die Oberflächentemperatur von Uranus beträgt bis zu 47 Kelvin , also ist es noch cooler.)

Es bestätigte auch, dass die Ringe im Vergleich zu denen um andere Planeten wirklich seltsam sind. Als Voyager 2 1986 an Uranus vorbeiflog und eine Reihe schöner Schnappschüsse machte, fiel den Wissenschaftlern zu Hause auf, dass den Ringen offenbar etwas fehlte.

In den Saturnringen gibt es die gesamte Größenskala der Partikel, von pulverförmigem Staub bis hin zu klobigen Felsbrocken. Jupiter und Neptun haben beide sehr staubige Ringe, die hauptsächlich aus feinen Partikeln bestehen.

Inzwischen hat Uranus Staubschichten zwischen seine Ringe, aber die Ringe selbst enthalten nur Brocken von der Größe eines Golfballs aufwärts.

„Wir sehen die kleineren Dinge nicht“ sagte der Astronom Edward Molter der UC Berkeley.

„Irgendetwas hat das kleinere Zeug weggefegt, oder es verklumpt alles. Wir wissen es einfach nicht. Dies ist ein Schritt zum Verständnis ihrer Zusammensetzung und der Frage, ob alle Ringe aus demselben Ausgangsmaterial stammen oder bei jedem Ring unterschiedlich sind.“

(Molter et al., arXiv, 2019)

Mögliche Quellen sind Einschlagsejekta von Monden, wie sie in zu sehen sind Jupiters Ringe ; Asteroiden, die von der Schwerkraft des Planeten eingefangen und dann irgendwie pulverisiert wurden; Trümmer, die bei der Entstehung des Planeten übrig geblieben sind (unwahrscheinlich, da angenommen wird, dass sie in der Nähe sind). 600 Millionen Jahre alt maximal); oder Trümmer vom theoretischen Aufprall hat den Planeten buchstäblich zur Seite geschleudert .

Die wahrscheinlichste Erklärung sind feste umlaufende Objekte, die entweder durch Einschläge oder Gezeitenkräfte zerstört wurden.

Und das ist nicht alles. Früheren Daten zufolge, einschließlich Bildern im nahen Infrarot, die 2004 mit dem Keck-Observatorium aufgenommen wurden, unterscheidet sich die Zusammensetzung der Ringe um Uranus von anderen.

'Der Albedo ist viel niedriger: Sie sind wirklich dunkel, wie Holzkohle“, Sagte Molter . „Außerdem sind sie im Vergleich zu den Saturnringen extrem schmal.“ Der breiteste, der Epsilon-Ring, variiert zwischen 20 und 100 Kilometern, während der Saturnring Hunderte oder Zehntausende Kilometer breit ist.

Trotz der atemberaubenden neuen Bilder sind die Ringe immer noch ein großes Rätsel. Aber ein Rätsel, das bald weitere Hinweise liefern könnte, wenn das James Webb-Weltraumteleskop , mit seiner hochmodernen Beobachtungstechnologie, wird 2021 in den Himmel steigen. Wir hoffen, dass der Blick auf Uranus einen Teil seiner wertvollen Zeit verdient.

Mittlerweile wurde die Forschung angenommen Das Astrophysikalische Journal , und ist verfügbar unter arXiv .