Uraan heliseb soojakraadides üllatavalt eredalt

Siin on ühendatud termopilt, mis näitab nii Uraani atmosfääri kui ka rõngaid. Need tähelepanekud tähistasid rõngaste esimest kuumust, mis on tegelikult äärmiselt külmad. Pilt UC Berkeley / Edward Molteri / Imke de Pateri kaudu.

Saturn on muidugi kuulus majesteetlike rõngaste poolest, kuid ka Jupiteril, Uraanil ja Neptuunil on rõngasüsteemid. Need rõngasüsteemid on kõik palju vähem massiivsed ja õhemad kui Saturni omad ning nende hea nägemiseks on vaja väga võimsat teleskoopi või kosmoselaeva. Kuid nüüd on astronoomid teinud mõned uued maapealsed termopildid Uraani rõngastest, kus need näevad üllatavalt eredad. Esmakordselt suutsid teadlased mõõta ka rõngaste temperatuuri: väga jahe 320 kraadi alla nulli Fahrenheiti (-195 kraadi).

Eelretsenseeritud tulemused avaldati sel nädalal ajakirjas The Astronomical Journal, mille autorid on Imke de Pater UC Berkeley'is ning Michael Roman ja Leigh Fletcher Suurbritannia Leicesteri ülikoolist.

Uraani rõngasüsteem, nagu nägid 2019. aastal ALMA ja VLT teleskoobid. Planeet ise on maskeeritud, kuna see on rõngastest palju heledam. Uraani rõngad on tavaliselt nii nõrgad, et neid pole teleskoopide kaudu võimalik näha. Need avastati alles 1977. aastal, kui astronoomid nägid neid tähe ees möödudes, blokeerides selle valgust. Pilt Edward Molteri / Imke de Pateri / Michael Romani / Leigh Fletcheri kaudu, 2019.

Uusi pilte sai kaks erinevat teleskoopi - Atacama suure millimeetri / submillimeetri massiiv (ALMA) ja väga suur teleskoop (VLT), mõlemad Põhja-Tšiilis. Nad leidsid, et Uraani kõige heledam ja tihedam rõngas - epsiloni ring - erineb kõigist teistest teadaolevatest rõngastest Päikesesüsteemis. Andmed näitavad, kuidas see erineb Saturni rõngaste koostisest, de Pateri sõnul on ainult suuremad osakesed:

Saturni peamiselt jäised rõngad on laiad, säravad ja nende osakeste suurus on vahemikus mikroni suurusest tolmust sisimas D-ringis kuni kümnete meetriteni põhirõngastel. Uraani põhirõngastes puudub väike ots; helgeim rõngas, epsilon, koosneb golfipalli suurustest ja suurematest kivimitest.

Voyager 2 omandas selle Uraluse epsiloni rõnga kõrge eraldusvõimega pildi 23. jaanuaril 1986 1, 12 miljoni kilomeetri (690 000 miili) kauguselt. Pilt NASA JPL kaudu. Loe lähemalt epsiloni rõnga kohta.

Uraani rõngad erinevad märkimisväärselt ka Jupiteri või Neptuuni rõngastest. Jupiteri rõngastes olevad osakesed on väga väikesed mikronisuuruses tolmus, suurusega vaid tuhandik millimeetrit, samas kui Neptuuni rõngad on enamasti tolmu suurusega osakesed. Kuid ka Uraanil on suuremate osakeste põhirõngaste vahel laiad tolmlehed. Nagu kraadiõppur Edward Molter märkis:

Me juba teame, et epsiloni rõngas on natuke imelik, sest me ei näe väiksemat kraami. Midagi on väiksemat kraami välja pühkinud või see kõik kumab koos. Me lihtsalt ei tea. See on samm nende koostise mõistmise ja selle suhtes, kas kõik rõngad on pärit samast lähtematerjalist või on iga rõnga erinevad.

Selle Uraani rõngaste infrapunapildi tegi Kecki teleskoop Hawaiil 2004. aasta juulis. Erinevalt teistest selle lehe piltidest - mis on soojuspildid, mis kiirgavad soojust - näitab see rõngastelt peegelduvat päikesevalgust. Pilt UC Berkeley / Imke de Pateri / Seran Gibbardi / Heidi Hammeli kaudu, 2006.

Kuidas muidu on Uraani rõngad ainulaadsed? Need on väga tumedad ja kitsad, nagu Molter selgitas:

Uraani rõngad erinevad kompositsioonilt Saturni põhirõngast selles mõttes, et optilises ja infrapunas on albeedo palju madalam: need on tõesti tumedad, nagu süsi. Samuti on need Saturni rõngastega võrreldes äärmiselt kitsad. Kõige laiem, epsiloni ring, varieerub vahemikus 20–100 kilomeetrit [12–125 miili], Saturn aga sadu või kümneid tuhandeid kilomeetreid.

Ta lisas, et oli üllatunud, kui tema varustus näitas Uraani rõngaid. Rõngaid teati ju alles 1977. aastal ja siis ei näinud astronoomid neid tegelikult Maalt; nad järeldasid oma kohalolekust alles siis, kui rõngad möödusid tähe ees, blokeerides selle valgust. Molter kommenteeris:

Lahe, et saame seda teha isegi nende instrumentidega, mis meil on [nüüd]. Proovisin lihtsalt planeeti võimalikult hästi pildistada ja nägin rõngaid. See oli hämmastav.

Kokkuvõttes olid ALMA ja VLT uued vaatlustulemused teadlastele üllatavad; nad ei oodanud, et rõngad näevad välja nii heledad kui nad. Tegelikult kasutasid nad teleskoope hoopis Uraani atmosfääri temperatuuri mõõtmiseks ning erksad rõngad olid boonus. Nagu Fletcher märkis:

Me olime üllatunud, kui rõngad hüppasid selgelt välja, kui esimest korda andmeid vähendasime.

Lähim vaatlus Uraani rõngastest, mida Voyager 2 nägi 24. jaanuaril 1986. Pilt NASA kaudu.

Veel üks vaade Voyager 2 rõngastele. Pilt NASA / Wikipedia kaudu.

Uraanil on 13 teadaolevat rõngast ja nende vahel väiksemate tolmu suurusega osakeste ribad. Seda, miks rõngastel on ainult suuremad osakesed, pole veel teada, kuid huvitav on näha rõngaste erinevusi erinevate planeetide vahel. NASA kosmoseaparaat Voyager 2 pildistas esmakordselt Uraani rõngaid 1986. aasta lähistel ja leidis ka, et põhirõngastes oli vähe või ei olnud väiksemaid osakesi. Kahjuks polnud see siiski varustatud nende temperatuuri mõõtmiseks.

Kuni lõpuks saadetakse veel üks missioon Uraani, peavad teadlased jäähiiglase ning selle rõngaste ja kuude edasiseks uurimiseks toetuma enamasti Maalt saadud vaatlustele. Kuid enne seda saab peatselt ilmuv James Webbi kosmoseteleskoop (JWST) rõngastest üksikasjalikuma ülevaate, sealhulgas spektroskoopilise analüüsi. Need ei pruugi olla nii suurejoonelised kui Saturni omad, kuid helendavad heledamalt kui kunagi varem nendes viimastes piltides.

Alumine rida: ALMA ja VLT teleskoopide Uraani rõngaste uued termopildid näitavad, et need helendavad eredamalt kui kunagi varem nähtud.

Allikas: termiline emissioon Uraani ringisüsteemist

Berkeley News'i kaudu