A Szaturnusz lehet a leglátványosabb, de nem ez az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amelyet gyűrűk öveznek. Tavaly pedig többet tudtunk meg az Uránusz körüli 13 gyűrűről, amikor fotóbombázott egy hőképet, amelyet csillagászok készítettek a jégbolygóról.
A kutatók először tudták meghatározni a gyűrűk hőmérsékletét, és megerősítették, hogy a fő gyűrű – az úgynevezett epsilon-gyűrű – olyan, mint senki más a Naprendszerben.
Általában csak a Szaturnuszt ábrázolják gyűrűkkel, mert az Uránusz, a Jupiter és a Neptunusz körül keringőket csak nagy teljesítményű teleszkópokkal lehet látni (vagy olyan szondákkal, mint a Juno, amely ezt a lélegzetelállító fotót készítette a Jupiter egyik kísérteties gyűrűjéről).
Hány gyűrű lehet? A Jupiternek négy van. A Neptunusznak öt. A Szaturnusznak több ezer.
Az Uránusz gyűrűiről nem sokat tudunk, mivel nagyon kevés fényt ver vissza az optikai és közeli infravörös hullámhosszakon, amelyeket általában a Naprendszer megfigyelésére használnak. Valójában annyira halványak, hogy 1977-ig nem is fedezték fel őket. (A Jupiterét 1979-ben, a Neptunuszét pedig 1984-ben fedezték fel.)
Ezért kissé váratlanul érte a csillagászokat, amikor a gyűrűk megjelentek a bolygó légkörének hőmérsékleti szerkezetét vizsgáló hőképeken; különösen jól látszott az epsilon gyűrű.
“Meglepődtünk, hogy a gyűrűk tisztán kiugrottak, amikor először redukáltuk az adatokat” – mondta Leigh Fletcher csillagász a Leicesteri Egyetemről.
Mivel ez egy hőkép volt, a csapat először tudta meg a gyűrűk hőmérsékletét: mindössze 77 Kelvin, ami a folyékony nitrogén forráspontja normál légköri nyomáson. (Az Uránusz felszíni hőmérséklete 47 Kelvinre csökken, tehát még ennél is hűvösebb.)
A vizsgálat azt is megerősítette, hogy a gyűrűk valóban furcsák, ha összehasonlítjuk a többi bolygó körüli gyűrűkkel. Ugyanis amikor a Voyager 2 1986-ban elrepült az Uránusz mellett, és egy csomó vidám pillanatfelvételt készített, a tudósok otthon észrevették, hogy a gyűrűkből mintha hiányozna valami.
A Szaturnusz gyűrűiben a részecskék a teljes méretskálán mozognak, a porszerű portól a vaskos sziklákig. A Jupiter és a Neptunusz gyűrűi is nagyon porosak, főleg finom részecskékből állnak.
Az Uránusz gyűrűi között porrétegek vannak, de maguk a gyűrűk csak golflabda méretű darabokat tartalmaznak.
“Nem látjuk a kisebb anyagokat” – mondta Edward Molter, a Berkeley Egyetem csillagásza.
“Valami kisöpörte a kisebb anyagokat, vagy az egész össze van ragadva”. Egyszerűen nem tudjuk. Ez egy lépés az összetételük megértése felé, és hogy az összes gyűrű ugyanabból a forrásanyagból származik-e, vagy mindegyik gyűrű más és más.”
A lehetséges források közé tartoznak a holdakból származó becsapódási kilövellések, ahogy a Jupiter gyűrűiben látható; a bolygó gravitációja által befogott, majd valamilyen módon elporlasztott aszteroidák; a bolygó kialakulásából visszamaradt törmelékek (nem valószínű, mivel ezek legfeljebb 600 millió évesek lehetnek); vagy az elmélet szerint a bolygót szó szerint oldalra lökő becsapódásból származó törmelékek.
A legvalószínűbb magyarázat a szilárd keringő objektumok, amelyeket vagy becsapódások, vagy az árapályerők pusztítottak el.
És ez még nem minden. Korábbi adatok szerint, beleértve a Keck Obszervatóriummal 2004-ben közeli infravörösben készült felvételeket is, az Uránusz körüli gyűrűk összetétele önmagában is eltér a többitől.
“Az albedójuk sokkal alacsonyabb: nagyon sötétek, mint a szén” – mondta Molter. “A Szaturnusz gyűrűihez képest rendkívül keskenyek is. A legszélesebb, az epsilon gyűrű 20 és 100 kilométer között változik, míg a Szaturnuszé több száz vagy több tízezer kilométer széles.”
A gyűrűk tehát még a lenyűgöző új képek ellenére is hatalmas rejtélyek. De egy olyan rejtély, amelyhez hamarosan több nyomot is kaphatunk, amikor a James Webb űrteleszkóp a legmodernebb megfigyelési technológiájával 2021-ben az égboltra kerül. Reméljük, hogy az Uránusz megnézése kiérdemli értékes idejének egy részét.”
A kutatás a The Astrophysical Journal című folyóiratban jelent meg.
E cikk egy változata eredetileg 2019 júniusában jelent meg.