Vào cuối những năm 1970, các nhà khoa học đã thực hiện một khám phá khá thú vị về những người khổng lồ khí của Hệ Mặt Trời. Nhờ các quan sát liên tục sử dụng quang học cải tiến, người ta đã tiết lộ rằng những người khổng lồ khí như Sao Thiên Vương - và không chỉ Sao Thổ - có hệ thống vành đai về chúng. Sự khác biệt chính là, các hệ thống vòng này không dễ dàng nhìn thấy từ xa bằng cách sử dụng quang học thông thường và yêu cầu thời gian đặc biệt để thấy ánh sáng bị phản xạ khỏi chúng.
Một cách khác để nghiên cứu chúng là quan sát hành tinh của chúng trong các bước sóng hồng ngoại hoặc vô tuyến. Điều này gần đây đã được chứng minh bởi một nhóm các nhà thiên văn học đã tiến hành quan sát Sao Thiên Vương bằng cách sử dụng Atacama Large Millimét / milimét Array (ALMA) và Kính thiên văn rất lớn (VLT). Ngoài việc có được số đọc nhiệt độ từ các vòng, họ đã xác nhận những gì nhiều nhà khoa học đã nghi ngờ về chúng trong một thời gian.
Nghiên cứu mô tả những phát hiện của họ, Phát thải nhiệt từ hệ thống vành đai Uranian, gần đây đã xuất hiện trong Tạp chí thiên văn. Nhóm nghiên cứu bao gồm Edward Molter và Imke de Pater từ Đại học California, Berkeley (người thực hiện các quan sát ALMA) trong khi Michael Roman và Leigh Fletcher (từ Đại học Leicester) đã tiến hành quan sát VLT.
Trong khi William Herschel mô tả việc nhìn thấy một chiếc nhẫn có thể có xung quanh Sao Thiên Vương vào đầu năm 1789, thì nhẫn Uranus không được phát hiện dứt khoát cho đến năm 1977 bởi một nhóm sử dụng Đài quan sát trên không của NASA Ku Kuiper. Những quan sát này đã xác nhận sự tồn tại của bốn chiếc nhẫn, trong khi thêm sáu chiếc được phát hiện ngay sau đó. Khi nào Hành trình 2 vượt qua sao Thiên Vương vào năm 1986, nó đã thu được những hình ảnh trực tiếp đầu tiên của các vòng và phát hiện lần thứ mười một.
Kể từ đó, tổng số vòng được quan sát đã tăng lên mười ba. Ngoài ra, các quan sát của Kính thiên văn vũ trụ Hubble và Đài thiên văn Keck đã xác nhận sự tồn tại của hai chiếc nhẫn chưa được biết đến trước đó quay quanh Sao Thiên Vương ở khoảng cách lớn hơn nhiều có màu xanh và đỏ. Điều này chỉ ra rằng những chiếc nhẫn bên ngoài của người Viking này có thành phần khác với những chiếc nhẫn bên trong (có màu xám).
Mặc dù có những khám phá này, một sự hiểu biết chi tiết về các vòng Uranus (bao gồm cả kích thước và sự phân bố các hạt của nó) vẫn còn hạn chế cho đến nay. Do đó, tại sao nhóm lại đến với nhau
Điều mà dữ liệu kết hợp này tiết lộ là hệ thống Uranus, có nhiệt độ chỉ 77 K (-196 ° C; -320 ° F). Các quan sát cũng xác nhận rằng vòng sáng nhất và dày nhất của Uranus (vòng Epsilon) khác với các hệ thống vành đai đã biết khác trong hệ mặt trời của chúng ta. Như Imke de Pater, giáo sư thiên văn học UC Berkeley, đã giải thích trong một cuộc phỏng vấn với Berkeley News:
Vòng tròn Saturn chủ yếu là vòng băng giá rộng, sáng và có một loạt các kích cỡ hạt, từ bụi cỡ micron ở trong cùng D nhẫn, đến hàng chục mét kích thước trong các vòng chính. Đầu nhỏ bị thiếu trong các vòng chính của Thiên vương tinh; vòng sáng nhất, epsilon, bao gồm những tảng đá có kích thước bằng quả bóng golf và lớn hơn.
Điều này đặt vòng Urpsus Urpsus ngoài vòng sao Thổ, bao gồm băng nước và một lượng bụi có kích thước từ micromet đến mét. Nó cũng rất mâu thuẫn với các vòng của Sao Mộc, nơi chứa hầu hết các hạt nhỏ, có kích thước micron và các vòng sao Hải Vương chủ yếu là bụi. Ngay cả những chiếc nhẫn chính của Uranusát cũng có những dải bụi rộng giữa chúng.
Biết thành phần và phân bố vật chất trong các hệ thống vành đai này rất quan trọng đối với
Chúng tôi đã biết rằng vòng epsilon hơi kỳ lạ, vì chúng tôi không thấy những thứ nhỏ hơn. Một cái gì đó đã được quét sạch những thứ nhỏ hơn, hoặc nó Lướt tất cả cùng nhau. Chúng tôi chỉ không biết. Đây là một bước để tìm hiểu thành phần của chúng và liệu tất cả các vòng đến từ cùng một nguồn nguyên liệu, hoặc khác nhau cho mỗi vòng.
Nhẫn của Uranus có cấu tạo khác với nhẫn chính Saturn, theo nghĩa là trong quang học và hồng ngoại, albedo thấp hơn nhiều: chúng thực sự tối, giống như than. Chúng cũng cực kỳ hẹp so với các vành đai của Sao Thổ. Vòng rộng nhất, vòng epsilon, rộng từ 20 đến 100 km, trong khi Saturn, có chiều rộng 100 hoặc hàng chục nghìn km.
Việc thiếu các hạt có kích thước bụi này lần đầu tiên được chú ý khi Hành trình 2 tàu thăm dò không gian bay qua hành tinh vào năm 1986, nhưng tàu vũ trụ không thể đo được nhiệt độ của các vành đai vào thời điểm đó. Tuy nhiên, cả hai quan sát VLT và ALMA đều được thiết kế (một phần) để có thể khám phá cấu trúc nhiệt độ của bầu khí quyển Uranus.
Thật thú vị, đây chính xác là những gì nhóm nghiên cứu đã cố gắng làm vào thời điểm đó. Nhưng khi họ giảm dữ liệu, họ nhận thấy một thứ thậm chí còn ấn tượng hơn: nhẫn Uranus, tỏa sáng rực rỡ vào chúng. Mol It nói rằng chúng ta thậm chí có thể làm điều này với các nhạc cụ mà chúng ta có, Molter nói. Tôi chỉ cố gắng để hình ảnh hành tinh tốt nhất có thể và tôi đã nhìn thấy những chiếc nhẫn. Thật là tuyệt."
Kết quả của nghiên cứu này đặc biệt thú vị khi bạn xem xét rằng các kính viễn vọng thế hệ tiếp theo sẽ được đưa lên vũ trụ trong những năm tới (như Kính viễn vọng Không gian James Webb) sẽ có thể xem các vòng với độ chính xác và độ nhạy cao hơn. Những quan sát này sẽ cho phép các nhà thiên văn học đặt các hạn chế quang phổ được cải thiện rất lớn trên hệ thống các vành đai Uranus, và có thể là của các đại gia khí khác.
