1970 년대 후반, 과학자들은 태양계의 가스 거인에 대해 다소 흥미로운 발견을했습니다. 개선 된 광학을 사용한 지속적인 관찰 덕분에 토성뿐만 아니라 천왕성과 같은 가스 거인들도 링 시스템을 가지고 있음이 밝혀졌습니다. 가장 큰 차이점은 이러한 링 시스템은 기존의 광학 장치를 사용하여 멀리서도 쉽게 볼 수 없으며 빛이 반사되는 것을보기 위해 특별한 타이밍이 필요하다는 것입니다.
그것들을 연구하는 또 다른 방법은 적외선 또는 무선 파장에서 행성을 관찰하는 것입니다. 이것은 최근에 Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA)와 Very Large Telescope (VLT)를 사용하여 천왕성을 관측 한 천문학 자 팀에 의해 입증되었습니다. 그들은 반지에서 온도 판독 값을 얻는 것 외에도 많은 과학자들이 한동안 그것에 대해 의심 한 것을 확인했습니다.
그들의 발견,“우라늄 고리 시스템의 열 방출”을 설명하는 연구는 최근에 천문 저널. 연구팀은 버클리 (캘리포니아 대학)의 Edward Molter와 Imke de Pater (ALMA 관찰을 수행 한 사람)로 구성되었으며 Michael Roman과 Leigh Fletcher (레스터 대학 출신)는 VLT 관찰을 수행했습니다.
윌리엄 허셜 (William Herschel)은 1789 년 초에 천왕성 주위에서 가능한 고리를 볼 수 있다고 설명했지만 NASA의 Kuiper Airborne Observatory를 사용하는 팀은 1977 년까지 천왕성의 고리를 발견하지 못했다. 이러한 관찰은 4 개의 고리가 존재 함을 확인하였고, 그 후 6 개가 추가로 발견되었다. 언제 보이저 2 1986 년 천왕성을 통과 한 후 링의 첫 번째 직접 이미지를 얻어서 11 번째를 감지했습니다.
그 이후로 관측 된 총 고리 수는 13 개로 증가했습니다. 또한, 관찰 허블 우주 망원경 그리고 Keck Observatory는 훨씬 더 먼 거리에서 천왕성을 선회하는 이전에 알려지지 않은 두 개의 고리가 파란색과 빨간색으로 존재 함을 확인했습니다. 이는 이러한 "외부 링"이 내부 링 (회색)과 다른 구성을 가지고 있음을 나타냅니다.
이러한 발견에도 불구하고, 천왕성의 고리 (입자의 크기와 분포를 포함)에 대한 자세한 이해는 지금까지 잘 제한되어 있지 않습니다. 따라서 팀이 함께 온 이유
이 결합 된 데이터는 천왕성의 시스템 온도가 77 K (-196 ° C; -320 ° F)에 불과하다는 것이 밝혀졌습니다. 또한 천왕성의 가장 밝고 밀도가 높은 링 (엡실론 링)이 우리 태양계의 다른 알려진 링 시스템과 다르다는 것이 확인되었습니다. UC 버클리 천문학 교수 인 Imke de Pater는 버클리 뉴스와의 인터뷰에서 다음과 같이 설명했다.
“토성의 주로 얼음 고리는 넓고 밝으며 가장 안쪽 D에있는 미크론 크기의 먼지로 인해 입자 크기가 다양합니다. 반지, 메인 링의 크기는 수십 미터입니다. 천왕성의 주요 고리에는 작은 끝이 없습니다. 가장 밝은 고리 인 엡실론은 골프 공 크기의 커다란 바위로 구성되어 있습니다.”
이것은 천왕성의 엡실론 고리를 토성의 고리와 분리 시키며, 토성 고리는 수빙과 마이크로 미터에서 미터에 이르는 미량의 먼지로 구성됩니다. 또한 주로 작고 미크론 크기의 입자가 포함 된 목성의 고리와 대부분 먼지 인 넵튠의 고리와 충돌합니다. 천왕성의 주요 고리조차 그들 사이에 넓은 먼지 시트가 있습니다.
이 링 시스템에서 물질의 구성과 분포를 아는 것이 중요합니다.
“우리는 이미 작은 물건이 보이지 않기 때문에 엡실론 링이 약간 이상하다는 것을 이미 알고 있습니다. 작은 물건을 쓸어 버렸거나 모두 함께 빛납니다. 우리는 몰라요 이것은 구성과 모든 링이 동일한 소스 재료에서 나온 것인지 또는 각 링마다 다른지 이해하기위한 단계입니다.
“천왕성의 고리는 토성의 주 고리와 구성이 다르며, 광학 및 적외선에서 알베도는 훨씬 낮습니다. 숯처럼 어둡습니다. 토성의 고리에 비해 매우 좁습니다. 가장 큰 엡실론 고리는 너비가 20에서 100 킬로미터에 달하지만 토성의 너비는 수십에서 수만 킬로미터에 달합니다.”
먼지 크기의 입자의 부족은 처음 발견되었을 때 보이저 2 우주 탐사선은 1986 년에 행성에 의해 날아 갔지만, 우주선은 당시 고리의 온도를 측정 할 수 없었습니다. 그러나 VLT와 ALMA 관측치는 천왕성의 대기의 온도 구조를 탐구 할 수 있도록 부분적으로 설계되었습니다.
흥미롭게도, 이것은 연구 팀이 당시에 시도한 것입니다. 그러나 데이터를 줄 였을 때 더욱 인상적인 점을 발견했습니다. 천왕성의 고리가 밝게 빛납니다. Molter는“우리가 보유한 도구를 사용하여이 작업을 수행 할 수 있다는 것은 멋진 일입니다. “저는 최선을 다해 지구를 이미지하려고했지만 반지를 보았습니다. 그것은 훌륭했다."
이 연구의 결과는 앞으로 몇 년 안에 우주로 나아갈 차세대 망원경 (예 : James Webb Space Telescope)이 훨씬 더 정밀하고 민감하게 고리를 볼 수 있다는 것을 고려할 때 특히 흥미 롭습니다. 이러한 관측을 통해 천문학 자들은 천왕성의 고리 계와 아마도 다른 가스 거인의 고리 계에 크게 개선 된 분 광학적 제약을 둘 수있을 것입니다.
