Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje mokslininkai padarė gana įdomų atradimą apie Saulės sistemos dujų milžinus. Dėl nuolatinių stebėjimų, naudojant patobulintą optiką, paaiškėjo, kad tokie dujų milžinai kaip Uranas - ir ne tik Saturnas - apie juos turi žiedų sistemas. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad šios žiedinės sistemos nėra lengvai matomos iš tolo, naudojant įprastą optiką, ir joms reikia išskirtinio laiko, kad šviesa atsispindėtų nuo jų.
Kitas būdas juos tyrinėti yra stebėti jų planetą infraraudonųjų ar radijo bangų ilgiais. Tai neseniai parodė astronomų komanda, kuri stebėjo Uraną, naudodama Atacama didelio milimetro / submilimetro matricą (ALMA) ir labai didelį teleskopą (VLT). Jie ne tik gaudavo temperatūros rodmenis iš žiedų, bet ir patvirtino tai, ką daugelis mokslininkų kurį laiką įtarė dėl jų.
Neseniai pasirodė tyrimas, kuriame aprašytos jų išvados „Šiluminis išmetimas iš Urano žiedo sistemos“ Astronomijos žurnalas. Tyrimo komandą sudarė Edwardas Molteris ir Imke de Pateris iš Kalifornijos Berklio universiteto (kuris atliko ALMA stebėjimus), o Michaelas Romanas ir Leighas Fletcheris (iš Lesterio universiteto) atliko VLT stebėjimus.
Nors Williamas Herschelis aprašė galimą žiedą aplink Uraną jau 1789 m., Komanda, naudojanti NASA Kuiperio oro erdvės observatoriją, iki 1977 m. Urano žiedai nebuvo galutinai aptikti. Šie stebėjimai patvirtino keturių žiedų egzistavimą, o netrukus po to buvo rasta dar šešių. Kada „Voyager 2“ perėjęs Uraną 1986 m., jis gavo pirmuosius tiesioginius žiedų vaizdus ir aptiko vienuoliktą.
Nuo to laiko bendras stebimų žiedų skaičius išaugo iki trylikos. Be to, Hablo kosminis teleskopas ir Kecko observatorija patvirtino, kad egzistuoja du anksčiau nežinomi žiedai, kurie apeina Uraną daug didesniu atstumu ir yra mėlynos ir raudonos spalvos. Tai rodo, kad šie „išoriniai žiedai“ yra kitokios sudėties nei vidiniai žiedai (kurie yra pilki).
Nepaisant šių atradimų, išsamus Urano žiedų supratimas (įskaitant jo dalelių dydį ir pasiskirstymą) iki šiol buvo menkai suvaržytas. Taigi, kodėl komanda susibūrė
Šie bendrieji duomenys atskleidė, kad Urano sistemos temperatūra siekia vos 77 K (-196 ° C; -320 ° F). Stebėjimai taip pat patvirtino, kad ryškiausias ir tankiausias Urano žiedas (Epsilono žiedas) skiriasi nuo kitų žinomų žiedų sistemų mūsų saulės sistemoje. Kaip interviu „Berkeley News“ aiškino UC Berkeley astronomijos profesorius Imke de Pateris:
„Saturno žiedai, daugiausia apledėję, yra platūs, šviesūs ir turi įvairias daleles, pradedant nuo mikrono dydžio dulkių, esančių vidiniame D žiedas, iki kelių dešimčių metrų pagrindiniuose žieduose. Pagrindiniame Urano žiede trūksta mažo galo; ryškiausias žiedas, epsilonas, sudarytas iš golfo kamuoliuko dydžio ir didesnių uolienų. “
Tai išskiria Urano Epsilono žiedą nuo Saturno žiedų, sudarytų iš vandens ledo ir dulkių, kurių dydis svyruoja nuo mikrometrų iki metrų. Tai taip pat prieštarauja Jupiterio žiedams, kuriuose dažniausiai yra mažų mikronų dydžio dalelių, ir Neptūno žiedams, kurie dažniausiai yra dulkės. Net pagrindiniuose Urano žieduose tarp jų yra platūs dulkių lakštai.
Svarbu žinoti medžiagų sudėtį ir pasiskirstymą šiose žiedų sistemose
„Mes jau žinome, kad„ epsilon “žiedas yra šiek tiek keistas, nes nematome mažesnių dalykų. Kažkas išstūmė mažesnius daiktus arba viskas kartu blizgėjo. Mes tiesiog nežinome. Tai yra žingsnis link suprasti jų sudėtį ir tai, ar visi žiedai buvo iš tos pačios žaliavos, ar skiriasi kiekvienam žiedui.
„Urano žiedai kompoziciškai skiriasi nuo pagrindinio Saturno žiedo ta prasme, kad optiniame ir infraraudonųjų spindulių spinduliuose albedo yra daug žemesnis: jie išties tamsūs, kaip anglis. Jie taip pat yra ypač siauri, palyginti su Saturno žiedais. Plačiausias, epsilono žiedas, yra nuo 20 iki 100 kilometrų pločio, o Saturno plotis yra 100 ar dešimtys tūkstančių kilometrų. “
Šis dulkių dydžio dalelių trūkumas pirmą kartą buvo pastebėtas, kai „Voyager 2“ kosminis zondas skriejo pro planetą 1986 m., tačiau tuo metu erdvėlaivis negalėjo išmatuoti žiedų temperatūros. Tačiau tiek VLT, tiek ALMA stebėjimai buvo sukurti (iš dalies), kad būtų galima ištirti Urano atmosferos temperatūros struktūrą.
Įdomu tai, kad būtent tai tuo metu bandė daryti tyrimo komanda. Sumažinę duomenis, jie pastebėjo dar įspūdingesnį įspūdį: prie jų ryškiai šviečia Urano žiedai. „Šaunu, kad mes netgi galime tai padaryti turėdami instrumentus“, - sakė Molteris. „Aš tiesiog stengiausi kuo geriau atvaizduoti planetą ir pamačiau žiedus. Tai buvo nuostabu."
Šio tyrimo rezultatai ypač jaudina, kai atsižvelgiama į tai, kad naujos kartos teleskopai, kurie ateis į kosmosą (pvz., Džeimso Webbo kosminis teleskopas), galės pamatyti žiedus dar didesniu tikslumu ir jautrumu. Šie stebėjimai leis astronomams nustatyti žymiai patobulintus spektroskopinius Urano žiedų sistemos, galbūt kitų dujų milžinų, apribojimus.
