0

Кольца Урана

Кольца Урана

Кольца Урана представлены окружающей планету системой, находящейся в промежуточном положении между кольцами Сатурна, Юпитера, Нептуна. Открытие первых девяти элементов произошло 10 марта 1977 г. силами Джеймса Эллиота, Дугласа Минка, Эдварда Данхэма. Впоследствии случилось открытие ещё четырёх элементов. Для этого использовалось космическое устройство «Вояджер-2» (1986 г.) и телескоп «Хаббл» (2003-2005 гг.).


Краткая историческая справка

За 200 лет до этих значимых событий кольца Урана не раз упоминались в астрономической науке. Например, Уильям Гершель предоставлял информацию о проводимых наблюдениях. Однако астрономы современности имеют сомнения в вероятности такого открытия в связи со слабостью и тусклостью колец. Ведь они просто не могли быть обнаружены с использованием оборудования того времени.

Первое полученное изображение кольца 1986U2R/ζ

Первое полученное изображение кольца 1986U2R/ζ

В 2008 г. земному миру было открыто 13 колец. Есть вероятность нахождения между основными элементами более слабых дуг и скоплений. Все известные человечеству кольца являются тёмными и имеют уровень альбедо, не превышающий 2%. Есть предположение, что в их составе присутствует водяной лёд, а также органические вещества.

Самое первое упоминание о рассматриваемой системе приходится на 22 февраля 1789 года. В примечаниях к наблюдениям Уильям Гершель отметил, что, возможно, кольца существуют у Урана. Предположительно они имеют красный цвет. Эти записи впоследствии оказались в журнале Королевского общества в 1797 году. Однако на протяжении следующих двух столетий эти кольца вовсе не упоминались. Это дало основания для подозрения того факта, что Гершелем была допущена колоссальная ошибка. Тем не менее, наблюдения со счетов не сброшены, а их результаты имеют вес в астрономическом обществе.


Окончательное подтверждение факта присутствия в системе Урана колец приходится на 10 марта 1977 года. Это было сделано тремя учёными, которые и признаны как первооткрыватели. Данное открытие произошло совершенно случайно, когда эти люди планировали вести наблюдения за состоянием атмосферы планеты Уран (при наблюдении за звездой). Но в процессе ими было обнаружено сокращение блеска звезды несколько раз. Это явление привело к открытию 9-ти новых колец Урана.

После этого к поверхности планеты было отправлено специальное космическое устройство «Вояджер-2», это позволило совершить открытие ещё двух колец. В 2005 г. с использованием телескопа «Хаббл» случилось открытие ещё двух колец, которые не были известны ранее. В 2006 г. появилась возможность различения цветов этих колец. Выяснилось, что один объект синий, второй – красный.

μ и ν — кольца Урана (R/2003 U1 и U2), обнаруженные телескопом «Хаббл» в 2005

μ и ν — кольца Урана (R/2003 U1 и U2), обнаруженные телескопом «Хаббл» в 2005

Описательные характеристики

Кольца Урана представлены 13-ю единицами. Условно они могут быть разделены на три категории. Девять объектов являются узкими, два – пылевыми, два – внешними. В их составе преобладают небольшие частицы, а также пыль. Наряду с ними, вероятно, существуют неразличимые полосы пыли с тонкими колечками. Есть мнение, что их существование является временным, а в составе имеется несколько отдельных дужек, которые обнаруживаются при покрытии звезды планетного типа.

Все элементы состоят из тёмного вещества. Их альбедо не превышает 5-6%. Наряду с этим представители учёного мира обнаружили существенный оппозиционный эффект, в рамках которого увеличивается отображающая способность и уменьшение размера угла. Внешне кольца кажутся красноватыми по цвету, никаких спектральных нюансов они не имеют.




Химический состав, которым наделены кольца Урана, в настоящее время неизвестен. Однако тот факт, что чистого водяного льда в них не имеется, доказан. Ведь они являются чрезмерно тёмными. Сама природа вещества до сих пор неизвестна, но скорее всего она является органической. По ещё одной версии элементы состоят из чрезмерно преобразованного вещества, которое схоже с составом внутренних урановых спутников.

В целом элементы данной системы не имеют сходств ни с тусклыми пылевыми кольцами, принадлежащими Юпитеру, ни с широкими сложными элементами, относящимися к Сатурну. Некоторые из них обладают чрезмерной яркостью, чему способствуют частички водяного льда. А пылевые скопления, образованные между ними, могут быть схожи с элементами Юпитера.

Кольца Урана

Схема колец и орбит спутников Урана

Группа узких колец

Узкие кольца Урана представлены следующими элементами (с описанием):

  • эпсилон (он является наиболее ярким и обладает максимальной во всей системе плотностью, это вытянутый объект, ширина которого меняется в зависимости от конкретной области, среднее значение – 150 м);
  • дельта (кольцо является круглым и обладает незначительным уровнем наклонения, имеются азимутальные перемены глубины, ширины, определить эти показатели с помощью «Вояджера-2» пока не удалось);
  • гамма (этот элемент является узким и достаточно плотным, значение его эксцентриситета невелико, а орбитальное наклонение близится к нулю, показатель ширины варьирует от 3,6 до 4,7 км);
  • эта (уровень наклонения и значение эксцентриситета приближается к нулю, в составе имеется 2 компонента – узкий и широкий, определить ширину удалось за счёт полученных из космоса изображений);
  • альфа и бета (это самые яркие объекты во всей системе, однако данный показатель является вариабельный в неодинаковых участках, с геометрической точки зрения они являются тонкими, а пыль на них отсутствует);
  • 4, 5, 6 (эти объекты являются наиболее тусклыми и максимально приближёнными к планете, они обладают максимальным уровнем наклонения и орбитальных эксцентриситетов).



Группа пылевых колец

Пылевые кольца Урана представлены следующими разновидностями:

  • лямбда (открытие произошло в 1986 году, элемент является узким и тусклым, периодически на нем происходят азимутальные изменения);
  • дзета (оно является широким и в то же время слабым по светимости, обнаружение произошло с использованием «Вояджера-2»);
  • прочие пылевые полосы (они являются слабыми и во время покрытий незаметны, значение оптической глубины незначительное).
Кольца крупным планом (сверху вниз: δ, γ, η, β и α). У кольца η видно широкий оптически тонкий компонент

Кольца крупным планом (сверху вниз: δ, γ, η, β и α). У кольца η видно широкий оптически тонкий компонент

Группа внешних колец

Внешние объекты представлены элементами с названиями R/2003 U1 и U2 (Мю и Ню соответственно), они были обнаружены в 2003-2005 гг. Кольцо Мю в рамках данной пары относится к внешней группе и располагается вдвое дальше от планеты. Есть вероятность, что в его составе присутствует исключительно пыль, а крупных частиц не имеется.

Динамика и версия (теория) происхождения

Кольца Урана, а точнее их границы, обладают уникальным и интересным механизмом удержания. Если бы этой системы не было, происходило бы постепенное размывание, и кольцевая система не смогла бы просуществовать более миллиона лет. Однако нынешний её возраст является крайне молодым, поэтому происходит непрерывное пополнение элементами столкновения между более крупными объектами. Что касается происхождения пылевых полос, оно является более ясным. Пыль существует в течение непродолжительного отрезка времени и регулярно пополняется вследствие столкновения между большими частицами и некрупными спутниками.

Таким образом, кольцевая система планеты Уран является насыщенной и имеет несколько версий происхождения.

Не забывайте делиться. Спасибо.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *