土星可能是最艳丽的,但它并不是戒指圈出的太阳系中唯一的行星。和13个环天王星刚刚散发出以前未知的细节,当他们散发出冰球行星的热图像天文学家时。
研究人员首次确定了环的温度,并确认主环(称为epsilon环)与太阳系中的其他环一样。
通常,土星是唯一一个带戒指的人,因为那些盘旋天王星,木星,只能用强大的望远镜看到海王星这张令人叹为观止的照片的照片之一)。
关于天王星,我们对它的戒指不太了解,由于它们在光学和近红外波长中几乎没有光的光通常用于太阳系观测值。实际上,它们是如此昏暗,甚至直到1977年才发现。(发现了木星的1979年和海王星1984年)
(爱德华·莫特(Edward Molter)和伊姆克·德(Imke de de)/加州大学伯克利(UC Berkeley))
因此,当天文学家在热图像中出现环以探索行星大气的温度结构时,这有些意外。 Epsilon环特别清楚。
“当我们第一次减少数据时,我们惊讶地看到戒指清楚地跳出来,”天文学家利·弗莱彻(Leigh Fletcher)说来自莱斯特大学。
因为这是一个热图像,所以团队第一次可以学习环的温度:只有77 kelvin,液氮的沸点在标准的大气压下。 (天王星的表面温度得到低至47开尔文,所以它甚至更酷。)
与其他行星周围的那些相比,它还证实了戒指确实很奇怪。看,当Voyager 2在1986年飞越天王星并带走了一堆快乐的快照时,科学家回到家中注意到戒指似乎缺少了东西。
在土星的戒指中,颗粒的全尺寸范围从粉状灰尘到厚实的巨石。木星和海王星都有非常灰尘的环,主要由细颗粒组成。
同时,天王星有灰尘之间它的戒指,但戒指本身只包含高尔夫球大小的块。
“我们看不到较小的东西,”天文学家爱德华·莫特(Edward Molter)说加州大学伯克利分校。
“有些东西已经把较小的东西扫出了,或者全都融为一体。我们只是不知道。这是了解它们的构图以及所有戒指是否来自相同的源材料,还是每个戒指都不同。”
(Molter等,Arxiv,2019年)
可能的来源包括卫星的影响射出,例如木星的戒指;小行星被行星的重力捕获,然后以某种方式粉碎;地球构造留下的碎片(不可能,因为它们被认为存在6亿年最多);或从理论上影响的碎片从字面上撞到了地球。
最有可能的解释是固体轨道物体,被撞击或潮汐力破坏。
那不是全部。根据先前的数据,包括2004年使用凯克天文台拍摄的近红外图像,天王星周围环的组成与其他环之间的组成不同。
“这反照率要低得多:它们真的很黑,像木炭一样,”莫尔特说。 “与土星的环相比,它们也非常狭窄。最宽的epsilon环从20到100公里宽,而土星的宽度为数百或数万公里。”
因此,即使有了令人惊叹的新照片,这些戒指仍然是一个巨大的谜。但是,一个可能很快就会有更多线索的谜詹姆斯·韦伯太空望远镜,凭借其最先进的观察技术,在2021年登上天空。我们希望观察天王星能保证其宝贵的时间。
同时,这项研究已被接受天体物理杂志,可在arxiv。