1970ndate lõpus tegid teadlased Päikesesüsteemi gaasihiiglaste kohta üsna huvitava avastuse. Tänu täiustatud optikat kasutavatele pidevatele vaatlustele selgus, et gaasihiiglastel nagu Uraan - ja mitte ainult Saturnil - on nende kohta rõngasüsteemid. Peamine erinevus on see, et need rõngasüsteemid pole tavalise optika abil kaugelt hõlpsasti nähtavad ja selleks, et valgus neist peegelduks, on vaja erilist aega.
Teine viis nende uurimiseks on jälgida nende planeeti infrapuna- või raadiolainepikkustel. Seda näitas hiljuti astronoomide meeskond, kes vaatles Uraani Atacama suure millimeetri / submillimeetri massiivi (ALMA) ja väga suure teleskoobi (VLT) abil. Lisaks rõngastelt temperatuurinäitude saamisele kinnitasid nad seda, mida paljud teadlased on mõnda aega nende osas kahtlustanud.
Nende järeldusi kirjeldav uuring "Uraani ringisüsteemi soojusemissioonid" ilmus hiljuti Astronoomiaajakiri. Uurimisrühma kuulusid Edward Molter ja Imke de Pater California Berkeley ülikoolist (kes viisid läbi ALMA vaatlused) ning Michael Roman ja Leigh Fletcher (Leicesteri ülikoolist) viisid läbi VLT vaatlused.
Kui William Herschel kirjeldas võimaliku rõnga nägemist Uraani ümbruses juba 1789. aastal, siis NASA Kuiperi õhuseirekeskust kasutanud meeskond avastas Uraani rõngad lõplikult alles 1977. aastal. Need tähelepanekud kinnitasid nelja rõnga olemasolu, varsti pärast seda avastati veel kuus rõngast. Millal Voyager 2 möödunud Uraanist 1986. aastal, sai ta esimesed rõngaste otsepildid ja tuvastas üheteistkümnenda.
Pärast seda on täheldatud rõngaste arv kasvanud kolmeteistkümneni. Lisaks on komisjoni märkused Hubble'i kosmoseteleskoop ja Kecki observatoorium kinnitasid kahe varem tundmatu rõnga olemasolu, mis tiirlevad Uraanist palju suurema vahemaa tagant ja on sinise ja punase värvusega. See näitab, et nende „välimiste rõngaste” koostis erineb sisemiste rõngaste (mis on hallid) koostisest.
Vaatamata neile avastustele on Uraani rõngaste (sealhulgas selle osakeste suuruse ja jaotuse) üksikasjalik mõistmine siiani olnud vähene. Seetõttu meeskond kokku tuli
Need ühendatud andmed näitasid, et Uraani süsteemi temperatuur on kõigest 77 K (-196 ° C; -320 ° F). Vaatlused kinnitasid ka seda, et Uraani helgeim ja tihedam rõngas (Epsiloni ring) erineb teistest teadaolevatest rõngasüsteemidest meie päikesesüsteemis. Nagu UC Berkeley astronoomiaprofessor Imke de Pater intervjuus Berkeley News'ile selgitas:
„Saturni peamiselt jäised rõngad on laiad, säravad ja osakeste suurusega vahemikus mikroni suurusest tolmust sisimas D rõngas, põhirõngastes kümnete meetriteni. Uraani põhirõngastes puudub väike ots; helgeim rõngas, epsilon, koosneb golfipalli suurustest ja suurematest kivimitest. ”
See eristab Uraani Epsiloni rõnga Saturni rõngastest, mis koosnevad vesijääst ja tolmukogustest mikromeetrist meetrini. See on vastuolus ka Jupiteri rõngastega, mis sisaldavad enamasti väikeseid mikronisuurusi osakesi, ja Neptuuni rõngastega, mis on enamasti tolm. Isegi Uraani põhirõngastel on nende vahel laiad tolmlehed.
Oluline on teada aine koostist ja jaotust nendes rõngasüsteemides
„Me juba teame, et epsiloni ring on natuke imelik, sest me ei näe väiksemaid asju. Midagi on väiksemat kraami välja pühkinud või kõik koos paistab. Me lihtsalt ei tea. See on samm nende koostise mõistmise ja selle suhtes, kas kõik rõngad on pärit samast lähtematerjalist või on iga rõnga erinevad.
„Uraani rõngad erinevad kompositsiooni järgi Saturni põhirõngast selles mõttes, et optilises ja infrapunas on albedo palju madalam: nad on tõesti tumedad, nagu süsi. Need on ka Saturni rõngastega võrreldes äärmiselt kitsad. Kõige laiem, epsiloni ring, varieerub vahemikus 20–100 kilomeetrit, samas kui Saturni laius on 100 või kümneid tuhandeid kilomeetreid. ”
Seda tolmu suurusega osakeste puudumist märgati esmakordselt, kui Voyager 2 kosmosesond lendas planeedi poolt 1986. aastal, kuid kosmoselaev ei suutnud toona rõngaste temperatuuri mõõta. Kuid nii VLT kui ka ALMA vaatlused olid kavandatud (osaliselt) selleks, et oleks võimalik uurida Uraani atmosfääri temperatuuristruktuuri.
Huvitaval kombel üritas just seda uurimisrühm omal ajal teha. Kuid andmeid vähendades märkasid nad midagi veelgi muljetavaldavamat: Uraani rõngad särasid neil eredalt. "Lahe, et saame seda teha isegi oma instrumentidega," ütles Molter. “Proovisin lihtsalt planeeti võimalikult hästi pildistada ja nägin rõngaid. See oli hämmastav."
Selle uuringu tulemused on eriti põnevad, kui arvestada, et lähiaastatel kosmosesse jõudvad järgmise põlvkonna teleskoobid (näiteks James Webbi kosmoseteleskoop) suudavad rõngaid veelgi suurema täpsuse ja tundlikkusega vaadata. Need tähelepanekud võimaldavad astronoomidel seada Uraani rõngaste süsteemile ja võib-olla ka teistele gaasigigaanidele märkimisväärselt täiuslikumaid spektroskoopilisi piiranguid.
