Saturn mag der auffälligste sein, aber er ist nicht der einzige Planet im Sonnensystem, der von Ringen umgeben ist. Letztes Jahr erfuhren wir mehr über die 13 Ringe um Uranus, als er ein Wärmebild, das Astronomen von dem Eisplaneten gemacht hatten, mit einem Foto unterband.
Zum ersten Mal konnten die Forscher die Temperatur der Ringe bestimmen und bestätigten, dass der Hauptring – der so genannte Epsilonring – wie kein anderer im Sonnensystem ist.
Normalerweise ist nur Saturn mit Ringen abgebildet, denn die Ringe um Uranus, Jupiter und Neptun sind nur mit leistungsstarken Teleskopen zu sehen (oder mit Sonden wie Juno, die dieses atemberaubende Foto von einem der geisterhaften Jupiterringe geschossen hat).
Wie viele Ringe könnte es geben? Jupiter hat vier. Neptun hat fünf. Saturn hat Tausende.
Wenn es um Uranus geht, wissen wir nicht viel über seine Ringe, da sie sehr wenig Licht in den optischen und nahen infraroten Wellenlängen reflektieren, die normalerweise für die Beobachtung des Sonnensystems verwendet werden. Sie sind sogar so lichtschwach, dass sie erst 1977 entdeckt wurden. (Die Ringe des Jupiter wurden 1979 entdeckt, die des Neptun 1984.)
So war es etwas unerwartet, als die Ringe in Wärmebildern auftauchten, die Astronomen aufgenommen hatten, um die Temperaturstruktur der Planetenatmosphäre zu erforschen; besonders deutlich war der Epsilonring.
„Wir waren erstaunt, dass die Ringe deutlich hervortraten, 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 erfahren: nur 77 Kelvin, der Siedepunkt von flüssigem Stickstoff bei normalem Atmosphärendruck. (Die Oberflächentemperatur des Uranus sinkt auf 47 Kelvin, ist also noch kühler.)
Es bestätigte sich auch, dass die Ringe im Vergleich zu denen anderer Planeten wirklich seltsam sind. Als die Raumsonde Voyager 2 1986 am Uranus vorbeiflog und ein paar schöne Fotos machte, fiel den Wissenschaftlern zu Hause auf, dass den Ringen etwas zu fehlen schien.
In den Ringen des Saturns gibt es Partikel in allen Größen, vom Staubpulver bis zu großen Felsbrocken. Jupiter und Neptun haben beide sehr staubige Ringe, die größtenteils aus feinen Partikeln bestehen.
Der Uranus hat zwar Staubschichten zwischen seinen Ringen, aber die Ringe selbst enthalten nur Brocken von der Größe eines Golfballs aufwärts.
„Wir sehen das kleinere Zeug nicht“, sagte der Astronom Edward Molter von der UC Berkeley.
„Irgendetwas hat das kleinere Zeug herausgefegt, oder es klebt alles zusammen. We just don’t know. Dies ist ein Schritt in Richtung Verständnis ihrer Zusammensetzung und der Frage, ob alle Ringe aus demselben Ausgangsmaterial stammen oder ob sie für jeden Ring unterschiedlich sind.“
Zu den möglichen Quellen gehören Auswürfe von Monden, wie sie in den Ringen des Jupiters zu sehen sind; Asteroiden, die von der Schwerkraft des Planeten eingefangen und dann irgendwie pulverisiert wurden; Trümmer, die von der Entstehung des Planeten übrig geblieben sind (unwahrscheinlich, da sie vermutlich höchstens 600 Millionen Jahre alt sind); oder Trümmer von dem vermuteten Einschlag, der den Planeten buchstäblich auf die Seite geworfen hat.
Die wahrscheinlichste Erklärung sind feste Objekte in der Umlaufbahn, die entweder durch Einschläge oder Gezeitenkräfte zerstört wurden.
Und das ist noch nicht alles. Frühere Daten, darunter Bilder im nahen Infrarot, die 2004 mit dem Keck-Observatorium aufgenommen wurden, zeigen, dass die Ringe um Uranus anders zusammengesetzt sind als andere Ringe.
„Die Albedo ist viel geringer: Sie sind wirklich dunkel, wie Holzkohle“, sagte Molter. „Sie sind auch extrem schmal im Vergleich zu den Ringen des Saturns. Der breiteste, der Epsilon-Ring, ist zwischen 20 und 100 Kilometern breit, während die Ringe des Saturns Hunderte oder Zehntausende von Kilometern breit sind.“
Selbst mit den beeindruckenden neuen Bildern sind die Ringe also immer noch ein großes Rätsel. Aber ein Rätsel, das vielleicht schon bald mehr Aufschluss geben wird, wenn das James Webb-Weltraumteleskop mit seiner hochmodernen Beobachtungstechnik im Jahr 2021 am Himmel auftaucht. Wir hoffen, dass die Betrachtung des Uranus einen Teil seiner wertvollen Zeit in Anspruch nimmt.
In der Zwischenzeit wurde die Forschungsarbeit in The Astrophysical Journal veröffentlicht.
Eine Version dieses Artikels wurde ursprünglich im Juni 2019 veröffentlicht.