Астрономи побачили теплове випромінювання кілець Урану

Вчені вперше зареєстрували пов'язане з нагріванням частинок випромінювання від кілець Урану. Температура тіл у найбільш яскравому кільці виявилася на рівні 77 кельвін, що досить високо і говорить або про повільне охолодження, або про повільне обертання. Результати підтверджують дані інших спектральних діапазонів, які вказали на відсутність мікроскопічних пилів у кільці. Стаття прийнята до публікації в, препринт доступний на arXiv.org.

Всі планети-гіганти в Сонячній системі володіють системами кілець - безліччю дрібних тіл на орбіті. Найбільш масивна і складна система у Сатурна, за ним слідує Уран, а у Нептуна і Юпітера кільця менш виражені. Кільця Урана були відкриті в 1977 році за допомогою Повітряної обсерваторії імені Койпера, хоча ще знаменитий астроном Вільям Гершель (1738-1822 роки) стверджував у записах, що підозрює наявність кілець у цієї планети.

Кільця Урану переважно досліджувалися за допомогою наземних і космічних приладів в оптичному, ближньому інфрачервоному і радіодієстоні, в яких вони відображають частину сонячного світла, але не випромінюють самостійно. Зокрема, їх вивчали методами зіркових покриттів, коли об'єкт загороджує світло світила, за допомогою орбітального телескопа «Хаббл» і за допомогою інструментів на борту зонда «Вояджер-2», який пролетів повз Уран 1986 року.

Сьогодні вчені виділяють 10 кілець навколо Урану і 3 широких пилових кільця, які від ближнього до далекого називаються , 6, 5, 4,  ­, ­,  ­,  ­,  ­,  ­,   і і . Радіус внутрішнього кільця становить приблизно 38 тисяч кілометрів, а зовнішнього - майже 100 тисяч. За властивостями вони значно відрізняються від кілець Сатурна: вони набагато темніші (альбедо всього близько двох відсотків проти 60 у деяких кілець Сатурна), а всі вузькі кільця крім порожніх складаються практично повністю з досить великих тіл від десятків сантиметрів до декількох метрів в поперечнику. Тим не менш, багато параметрів кілець залишаються невідомими, в тому числі склад, товщина, маса, точний розподіл за розмірами.

У роботі астрономів з США і Великобританії вперше представлені спостереження в міліметровому і середньому інфрачервоному діапазонах, де розташований максимум теплової світності нагрітих до десятків кельвінів тіл. Дані збиралися за допомогою масиву телескопів ALMA і восьмиметрового телескопа VLT.

Спостереження дозволили визначити температуру частинок у найбільш яскравому кільці, яка виявилася рівною 77 кельвін. Це помітно вище теоретичного значення в 71 кельвін, отриманого для випадку однорідного прогріву. Автори вважають, що це пов'язано або з повільним охолоненням після заходу в тінь, або з повільним обертанням, через яке частинки нагріваються неоднаково з різних сторін. Дані спостереження були не чутливі до об'єктів мікроскопічного розміру, але, тим не менш, опинилися у згоді з іншими результатами, що підтверджує відсутність таких частинок.

"Кільця Урана в плані складу відрізняються від основних кілець Сатурна: в оптиці та інфрачервоному діапазоні їх альбедо набагато нижче, вони по-справжньому темні як вугілля. Вони також виключно тонкі порівняно з сатурніанськими: ширина найпомітнішого кільця змінюється від 20 до 100 кілометрів, в той час як у Сатурна ширина кілець може досягати сотень тисяч кілометрів, - говорить співавтор роботи Едвард Молтер (Edward Molter) з Каліфорнійського університету в Берклі. - Ми знали, що перстень є дещо незвичайним, оскільки в ньому не спостерігається невеликих частинок: якийсь ефект виштовхує їх звідти ".

Раніше астрономи висунули ідею, що Уран у минулому зіткнувся із зародком планети. Іноді на його полюсі з'являється гігантська хмара. Також вчені з'ясували, що кільця Сатурна є сучасниками динозаврів.