Naukowcy wykorzystali teleskop z W. M. Keck Observatory na Maunakea na Hawajach do zbadania budowy i pochodzenia dwóch zewnętrznych pierścieni Urana. Dodatkowo wykorzystano obserwacje Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Najbardziej znaną planetą z pierścieniami jest Saturn. Jednak nie tylko on w Układzie Słonecznym posiada pierścienie. Mają je też Jowisz, Neptun oraz Uran. I właśnie pierścienie Urana zaintrygowały zespół naukowców z Ameryki i Europy.

Obecnie wiadomo o kilkunastu pierścieniach Urana. Pierwsza wzmianka o nich pochodzi z XVIII wieku od Williama Herschela, odkrywcy planety. Jednak są wątpliwości, czy przez ówczesne teleskopy mógł je dostrzec. Definitywnie pierścienie zostały odkryte w 1977 roku, a w 1986 roku sonda Voyager 2 sfotografowała je podczas przelotu obok planety. Potem kolejne pierścienie odkrywał Teleskop Hubble’a.

W najnowszym badaniu skupiono się na dwóch zewnętrznych pierścieniach, oznaczonych greckimi literami μ oraz ν. Pierścienie te są niezwykle słabe. Analizując odbijane od nich światło, badacze ustalili rozmiary i skład elementów, z których są zbudowane. Na tej podstawie można było wysnuć przypuszczenia o pochodzeniu tych struktur.

Wcześniejsze badania pokazywały, że pierścień μ jest niebieski, co oznacza niezwykle małe elementy, a pierścień ν czerwony, co z kolei sugeruje typowy pył. Najnowsze obserwacje dały pełne widmo pierścieni od zakresu widzialnego do podczerwieni. Wykryto silną absorpcję na długości fali 3 mikrometrów w obu pierścieniach. Z kolei dopasowania widma pokazały różnice. Pierścień μ dobrze pasuje do widmowych sygnatur lodu wodnego., a pierścień ν wydaje się składać z materiału skalistego zmieszanego w około 10-15 proc. ze składnikami organicznymi bogatymi w węgiel.

Pierścień μ wydaje się być zbudowany z niewielkich ziaren lodu wyrzuconych z księżyca o nazwie Mab (12 km średnicy) na skutek uderzeń mikrometeorytów. Z kolei drugi pierścień ma materiał pochodzących z uderzeń mikrometeorytów i kolizji pomiędzy ciałami skalistymi bogatymi w materię organiczną. Te ciała musiały krążyć pomiędzy znanymi obecnie księżycami.

Aby odpowiedzieć na pytanie, dlaczego księżyc Mab jest inny niż pozostałe skaliste księżyce Urana, potrzebne będą dalsze badania, najlepiej przy pomocy sondy kosmicznej fotografującej je z bliska. NASA rozważa misję bezzałogowej sondy do Urana. Uranus Orbiter and Probe (UOP) miałaby wystartować w 2031 lub 2032 roku i dotrzeć do Urana około 2043-2045 roku. Swoją misję rozważają także Chiny, w ramach programu Tianwen-4. Byłaby to sonda międzyplanetarna, która wystartowałaby w 2029 roku, odwiedziła Jowisza w latach 2035-2038, a w 2045 roku przeleciałaby obok Urana.

Rezultaty badań zewnętrznych pierścieni Urana zostały opisane w czasopiśmie „Journal of Geophysical Research: Planets”. Pierwszą autorką artykułu jest Imke de Pater z Uniwersytetu Kalifornii w Berkeley w USA. (PAP)

cza/ agt/