1970'lerin sonlarında, bilim adamları Güneş Sistemi'nin gaz devleri hakkında oldukça ilginç bir keşif yaptılar. İyileştirilmiş optik kullanan sürekli gözlemler sayesinde, sadece Satürn değil Uranüs gibi gaz devlerinin onlar hakkında halka sistemlerine sahip oldukları ortaya çıktı. Temel fark, bu halka sistemlerinin geleneksel optikler kullanılarak uzaktan kolayca görülememesi ve ışığın bunlardan yansıtılmasını görmek için olağanüstü zamanlama gerektirmesidir.
Onları incelemenin başka bir yolu da gezegenlerini kızılötesi veya radyo dalga boylarında gözlemlemektir. Bu, yakın zamanda Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisi (ALMA) ve Çok Büyük Teleskop (VLT) kullanarak Uranüs gözlemleri yapan bir astronom ekibi tarafından gösterilmiştir. Halkalardan sıcaklık okumaları elde etmenin yanı sıra, birçok bilim insanının bir süre için kendilerinden şüphelendiklerini doğruladılar.
Bulgularını “Uranya Halka Sisteminden Isıl Emisyonlar” tanımlayan çalışma geçtiğimiz günlerde Astronomi Dergisi. Çalışma ekibi Berkeley (ALMA gözlemlerini yürüten) California Üniversitesi'nden Edward Molter ve Imke de Pater'den oluşurken VLT gözlemlerini Michael Roman ve Leigh Fletcher (Leicester Üniversitesi'nden) yürüttü.
William Herschel, Uranüs'ün etrafında olası bir yüzüğü 1789 gibi erken bir tarihte gördüğünü açıklarken, Uranüs'ün halkaları NASA’nın Kuiper Hava Gözlemevi'ni kullanan bir ekip tarafından 1977 yılına kadar kesin olarak keşfedilmedi. Bu gözlemler dört halkanın varlığını teyit ederken, kısa bir süre sonra altı tane daha keşfedildi. Ne zaman Yolcu 2 1986'da Uranüs'ü geçti, halkaların ilk doğrudan görüntülerini elde etti ve onbirinci tespit etti.
O zamandan beri, gözlemlenen toplam halka sayısı on üçe çıktı. Ayrıca, Hubble uzay teleskobu ve Keck Gözlemevi, Uranüs'ün yörüngesinde mavi ve kırmızı renkli çok daha uzak bir mesafede yörüngede bulunan önceden bilinmeyen iki halkanın varlığını doğruladı. Bu, bu “dış halkaların” iç halkalardan (gri olan) farklı bir bileşime sahip olduğunu gösterir.
Bu keşiflere rağmen, Uranüs'ün halkalarının (parçacıklarının boyutu ve dağılımı dahil) ayrıntılı bir şekilde anlaşılması şimdiye kadar zayıf bir şekilde kısıtlanmıştı. Bu yüzden takım neden
Bu birleşik verilerin ortaya koyduğu şey, Uranüs'ün sisteminin sadece 77 K (-196 ° C; -320 ° F) sıcaklığına sahip olmasıdır. Gözlemler ayrıca Uranüs’ün en parlak ve en yoğun halkasının (Epsilon halkası) güneş sistemimizde bilinen diğer halka sistemlerinden farklı olduğunu doğruladı. UC Berkeley astronomi profesörü Imke de Pater'ın Berkeley News ile yaptığı röportajda açıkladığı gibi:
“Satürn'ün esas olarak buzlu halkaları geniş, parlak ve en içteki D'deki mikron büyüklüğündeki tozdan bir dizi parçacık boyutuna sahip yüzük, Ana halkalarda onlarca metre büyüklüğünde. Uranüs'ün ana halkalarında küçük uç eksik; en parlak halka olan epsilon golf topu büyüklüğünde ve daha büyük kayalardan oluşuyor. ”
Bu, Uranüs'ün Epsilon halkasını, su buzu ve mikrometreden metreye kadar değişen miktarda tozdan oluşan Satürn halkalarından ayırır. Ayrıca çoğunlukla küçük, mikron büyüklüğünde parçacıklar içeren Jüpiter'in halkaları ve çoğunlukla toz olan Neptün'ün halkaları ile de çelişmektedir. Uranüs'ün ana halkaları bile aralarında geniş toz tabakalarına sahiptir.
Bu halka sistemlerinde maddenin bileşimini ve dağılımını bilmek,
“Epsilon yüzüğünün biraz garip olduğunu zaten biliyoruz, çünkü daha küçük şeyleri görmüyoruz. Bir şey küçük şeyleri süpürüyor ya da hepsi birlikte titriyor. Sadece bilmiyoruz. Bu, bileşimlerini ve tüm halkaların aynı kaynak malzemeden gelip gelmediğini veya her yüzük için farklı olup olmadığını anlamak için bir adımdır.
“Uranüs'ün halkaları, optik ve kızılötesinde albedo'nun çok daha düşük olması nedeniyle, Satürn'ün ana halkasından kompozisyon olarak farklıdır: kömür gibi gerçekten karanlıklar. Ayrıca Satürn'ün halkalarına kıyasla son derece dardırlar. En geniş, epsilon halkası 20 ila 100 kilometre genişliğinde, Satürn'ler ise 100 veya on binlerce kilometre genişliğindedir. ”
Bu toz boyutlu parçacık eksikliği ilk önce Yolcu 2 Uzay sondası 1986'da gezegen tarafından uçtu, ancak uzay aracı o zaman halkaların sıcaklığını ölçemedi. Bununla birlikte, hem VLT hem de ALMA gözlemleri (kısmen) Uranüs atmosferinin sıcaklık yapısını keşfedebilecek şekilde tasarlanmıştır.
İlginçtir ki, çalışma ekibi tam olarak o zaman yapmaya çalışıyordu. Ancak verileri azalttıklarında, daha da etkileyici bir şey fark ettiler: Uranüs'ün halkaları onlara ışıl ışıl parlıyor. Molter, “Bunu sahip olduğumuz enstrümanlarla bile yapabilmemiz harika” dedi. “Gezegeni olabildiğince iyi görmeye çalışıyordum ve halkaları gördüm. Muhteşemdi."
Önümüzdeki yıllarda uzaya gidecek yeni nesil teleskopların (James Webb Uzay Teleskopu gibi) halkaları daha büyük bir hassasiyet ve hassasiyetle görebileceğini düşündüğünüzde, bu çalışmanın sonuçları özellikle heyecan vericidir. Bu gözlemler, gökbilimcilerin Uranüs'ün halka sistemi ve muhtemelen diğer gaz devlerininki üzerinde büyük ölçüde geliştirilmiş spektroskopik kısıtlamalar koymasına izin verecektir.
