gov-civil-vilareal.ptRõngaste soe sära Uraani ümber
>Kõigil neljal meie päikesesüsteemi hiiglaslikul planeedil on rõngad. Saturni omad on ilmsed, Jupiteri omad on uskumatult õhukesed ja kuigi Neptuunil on rõngad, on ühel neist eredad piirkonnad, mis moodustavad selgemaid kaari, mille põhjus pole teada.
Uraanil on ka rõngad. Maapinnalt ja kosmoselaevadelt tehtud vaatlused on kindlaks teinud, et seal on vähemalt kümme jäistest osakestest valmistatud kitsast rõngast ja ka kolm laiemat, tolmust rõngast. Uraani rõngad on nähtavas valguses tumedad, mis tähendab, et need ei peegelda palju päikesevalgust, mistõttu on neid Maalt raske näha.
Kuid päikesevalgust neelavate tumedate asjade juures on lõbus see, et nad saavad soojem . Füüsika põhireegel on see, et kõik, mis ületab absoluutse nulli temperatuuri, kiirgab valgust ja lainepikkus (värv), kus see kiirgab enamikku oma energiast, muutub temperatuuriga. Nii et kuigi Uraani rõngad ei peegelda palju päikesevalgust, on need piisavalt soojad emiteerida valgus. See oleks kaugemal sellest, mida meie silmad näevad, kauge infrapuna (mõnikord nimetatakse termiliseks infrapunaks) ja isegi pikemateks lainepikkusteks, näiteks millimeetrite vahemikus.
Hiljuti, astronoomid jälgisid Uraani nendel lainepikkustel kasutades väga suurt teleskoopi (tundlik termilise IR suhtes) ja ALMA -d, Atacama suure millimeetri/submillimeetri massiivi, mõlemad Tšiilis. Vaatluste eesmärk oli vaadata hiiglasliku planeedi atmosfääri, kuid nende üllatuseks üks rõngastest oli piisavalt ere, et hõlpsasti piltidel märgata !
Uraani ja selle rõngaste vaatlused erinevatel lainepikkustel (vasakult paremale 3,1 millimeetrit, 2,1 mm, 1,3 mm ja 18,8 mikronit (termiline infrapuna) näitavad epsiloni rõngast kiirgavat valgust. Uraan on väga hele ja selguse huvides varjatud.) : Molter jt.
Hele rõngas, mida nendel piltidel näete, on ε (epsilon) rõngas, heledam neist kõigist. Kuigi see pole silmaga nähtav, tuvastatakse piltidel ka mitmeid teisi rõngaid (need ilmuvad, kui kogute kogu valguse elliptilistest rõngastest (rõngastest) Uraani ümber õigel kaugusel ja lisate kogu valguse). See on esimene kord, kui rõngaid on kunagi nähtud kiirgavas termilises valguses; varasemad tähelepanekud näitavad neid alati päikesevalgust peegeldamas.
Selle lahe asi - sõna otseses mõttes - on see, et see tähendab, et rõngasosakeste temperatuuri saab mõõta (kuna jällegi sõltub see, kuidas objektid valgust kiirgavad, temperatuurist). Astronoomid leidsid, et rõngasosakeste temperatuur on 77 Kelvinit -see on umbes -200 ° C, umbes temperatuuril lämmastik kondenseerub gaasist vedelaks. Nii et jah, me räägime siin külmast ... kuid siiski on see soojem, kui võiksite oodata Uraani Päikesest eemal oleva jää puhul, isegi kui osakesed on tumedad.
Uraani ja selle rõngaste koondkujutis millimeetri lainepikkustel näitab rõngaid, mis kiirgavad valgust nende sooja 77K temperatuuri tõttu. Krediit: Edward Molter ja Imke de Pater
Selle põhjus sõltub paarist asjast, sealhulgas sellest, kui hästi osakesed soojust eraldavad (mida nimetatakse termiline inerts ) ja kui kiiresti üksikud osakesed pöörlevad. Esimene osa võib teie jaoks olla intuitiivne; mõned igapäevased esemed hoiavad soojust paremini kui teised. Klaasist koogivorm püsib pärast ahjust väljavõtmist kauem kuum kui metall. See tähendab, et klaasil on kõrgem termiline inerts kui metallil, nii et selle jahtumine võtab kauem aega (tegelikult on see keerulisem kui see, sest teie köögis olevad asjad jahtuvad juhtivuse kaudu, soojendades sellega kokkupuutuvat õhku, samas kui kosmoses on soojuse kiirgamiseks valgusena, mis on palju vähem tõhus protsess).
Teine osa, mis puudutab keerutamist, on veidi veidram. Seal toimub see, et rõngaosake istub päikesevalguse käes, nii et pool sellest läheb natuke soojemaks kui pool Päikesest eemale. Kui osake pöörleb kiiresti, ei ole selle pinna mis tahes osal palju aega selle soojuse eraldamiseks enne uuesti soojendamist, kui see pöörleb tagasi päikesevalguse kätte. Kogu osake on ligikaudu samal temperatuuril. Kui see aga aeglaselt pöörleb, on Päikese poole jääv külg palju soojem kui tume pool, millel on aega soojust eemale kiirustada ja seetõttu jahedamaks muutuda.
Rõngaste vaatlused näitavad, et rõngaosakeste päikesepaistelised ja tumedad küljed on erinevatel temperatuuridel, seega kas need keerlevad aeglaselt või neil on madal termiline inerts. Ma tean, et see võib tunduda esoteeriline, kuid sellised tõendid aitavad teadlastel luua pilti nendes ringides toimuvast; saame välja mõelda, millest rõngaosakesed koosnevad ja kuidas nad oma keskkonnale reageerivad.
see film ei ole veel vanemate juhendiks hinnatud
Rääkides sellest, näitavad uued tulemused ka seda, et tolmu pole palju vahel rõngad. Uued tähelepanekud ei ole niisuguse tolmu suhtes tundlikud, kuid sobivad siiski teiste tähelepanekutega on . Kui seal oleks tolmu, näeksid vaatlused teisiti.
See tähendab ka seda, et ε -rõngas on osakesed üsna suured, nende läbimõõt ei ületa umbes sentimeetrit (näiteks viinamarja või golfipalli suurus). See erineb väga Saturni rõngastest, kus tavalised asjad on mikronist (miljonimeetrist; inimese juuksed on umbes 100 mikronit laiad). Uraani rõngaste osakesed on sellest palju suuremad, mis tähendab, et neil on erinev päritolu (või tõenäolisemalt erinev ajalugu) kui Saturni rõngastel. Võib -olla nad ei jahvatu üksteisesse nii palju või puhuvad väikesed osakesed välja mõne Uraani keskkonnas toimiva mehhanismi kaudu.
See pole selge, nii et see on veel üks mõistatus, mis tuleb lahendada. On palju tõeliselt lihtsaid aistinguid, mida me veel ei tea välisplaneetide kohta, ja sellised tähelepanekud aitavad. Veelgi parem oleks korraldada suur Cassini-sarnane missioon Uraani ja/või Neptuuni juurde, mis võiks seal mõned aastad veeta, et tõesti ringi vaadata. NASA mõtiskleb mõningate ideede üle , kuid me oleme veel kaugel sellest, et näha, et tegelik missioon tuleb neilt.
Loodan, et see muutub peagi. Uraan ja Neptuun on ainsad Päikesesüsteemi planeedid, mis pole kunagi orbiidil käinud (kui soovite mõelda Pluutost kui planeedist, kus seda pole, aga New Horizons sai küll palju kõrgresolutsiooniga pilte , kus pilte Uraan ja Neptuun Voyager 2 -st pole nii teravad). Mõlema kohta on veel palju õppida.
