gov-civil-vilareal.ptRenkaiden lämmin hehku Uranuksen ympärillä
>Kaikilla aurinkokuntamme suurilla planeetoilla on renkaat. Saturnukset ovat ilmeisiä, Jupiterit ovat uskomattoman ohuita, ja vaikka Neptunuksella on renkaita, yhdellä niistä on kirkkaita alueita, jotka muodostavat selkeämpiä kaaria, joiden syytä ei tiedetä.
Uranuksella on myös renkaat. Maasta ja avaruusaluksista tehdyt havainnot ovat osoittaneet, että on vähintään kymmenen jäistä hiukkasista koostuvaa kapeaa rengasta ja myös kolme leveämpää, pölyävämpää rengasta. Uranuksen renkaat ovat tummia näkyvässä valossa, joten ne eivät heijasta paljon auringonvaloa, minkä vuoksi niitä on vaikea nähdä Maasta.
Mutta hauska asia pimeissä asioissa, jotka imevät auringonvaloa, on se, että ne saavat lämpimämpi . Fysiikan perussääntö on se, että mikä tahansa absoluuttisen nollan lämpötilan yläpuolella oleva säteilee valoa, ja aallonpituus (väri), jossa se säteilee suurimman osan energiastaan, muuttuu lämpötilan mukaan. Joten vaikka Uranuksen renkaat eivät heijasta paljon auringonvaloa, ne ovat riittävän lämpimiä säteillä valo. Se olisi kaukana siitä, mitä silmämme voivat nähdä, kaukana infrapuna (joskus kutsutaan termiseksi infrapunaksi) ja jopa pidemmät aallonpituudet, kuten millimetrin alueella.
Äskettäin, tähtitieteilijät havaitsivat Uranuksen näillä aallonpituuksilla käyttämällä erittäin suurta teleskooppia (herkkä lämpösäteilylle) ja ALMA: ta, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, molemmat Chilessä. Havaintojen tarkoituksena oli tarkastella jättiläisplaneetan ilmapiiriä, mutta heidän yllätyksekseen yksi renkaista oli riittävän kirkas havaitakseen ne helposti kuvissa !
netflix sarjan valitettavia tapahtumia
Uranuksen ja sen renkaiden havainnot eri aallonpituuksilla (vasemmalta oikealle 3,1 millimetriä, 2,1 mm, 1,3 mm ja 18,8 mikronia (lämpöinfrapuna) osoittavat epsilon -renkaan säteilevän valon. Uranus on erittäin kirkas ja peitetty selvyyden vuoksi. : Molter et ai.
Näissä kuvissa näkyvä kirkas rengas on ε (epsilon) -rengas, kirkkain kaikista. Vaikka ne eivät näy silmällä, kuvissa havaitaan myös useita muita renkaita (ne näkyvät, jos keräät kaiken valon Uranuksen ympärillä olevista elliptisistä renkaista (renkaista) oikeilla etäisyyksillä ja lisäät kaiken valon). Tämä on ensimmäinen kerta, kun renkaat on koskaan nähty lämpösäteilyssä; aiemmat havainnot osoittavat aina heijastavan auringonvaloa.
Viileä asia tässä - kirjaimellisesti - on se, että tämä tarkoittaa rengashiukkasten lämpötilan mittaamista (koska taas tapa, jolla esineet lähettävät valoa, riippuu lämpötilasta). Tähtitieteilijät havaitsivat, että rengashiukkasten lämpötila on 77 Kelviniä -se on noin -200 ° C, noin sen lämpötilan ympärillä, jossa typpi tiivistyy kaasusta nesteeksi. Joten kyllä, puhumme täällä kylmästä ... mutta silti se on lämpimämpää kuin odotit jäälle Uranuksen etäisyydellä auringosta, vaikka hiukkaset olisivat tummia.
Uranuksen ja sen renkaiden yhdistelmäkuva millimetrin aallonpituuksilla näyttää renkaista, jotka säteilevät valoa lämpimän 77 K: n lämpötilansa vuoksi. Luotto: Edward Molter ja Imke de Pater
Syy tähän riippuu muutamasta asiasta, mukaan lukien siitä, kuinka hyvin hiukkaset lämmittävät (ns lämpöhitaus ) ja kuinka nopeasti yksittäiset hiukkaset pyörivät. Ensimmäinen osa voi olla intuitiivinen sinulle; Jotkut päivittäiset esineet pitävät lämpöä paremmin kuin toiset. Lasinen kakkuvuoka pysyy kuumana kauemmin kuin metalli, kun vedät sen esimerkiksi uunista. Tämä tarkoittaa sitä, että lasilla on suurempi lämpöhitaus kuin metallilla, joten sen jäähtyminen kestää kauemmin (todellisuudessa se on monimutkaisempaa kuin tämä, koska keittiösi tavarat jäähtyvät johtumisen kautta, lämmittäen sen kanssa kosketuksissa olevaa ilmaa, kun taas avaruudessa on lämpöä säteileväksi valona, mikä on paljon vähemmän tehokas prosessi).
jokainen nihkeän lastenkirjan päiväkirja
Toinen osa, joka koskee pyöräytystä, on hieman oudompi. Siellä tapahtuu, että rengaspartikkeli istuu auringonvalossa, joten puolet siitä lämpenee hieman kuin puoli, joka on aurinkoa päin. Jos hiukkanen pyörii nopeasti, millään sen pinnan osalla ei ole paljon aikaa säteillä tätä lämpöä ennen kuin se lämpenee uudelleen, kun se pyörii takaisin auringonvaloon. Koko hiukkanen on suunnilleen samassa lämpötilassa. Jos se kuitenkin pyörii hitaasti, aurinkoa päin oleva puoli on paljon lämpimämpi kuin pimeä puoli, jolla on aikaa säteillä lämpöä ja siten jäähtyä.
Renkaiden havainnot osoittavat, että rengashiukkasten auringonvalo ja tummat puolet ovat eri lämpötiloissa, joten ne pyörivät hitaasti tai niillä on alhainen lämpöhitaus. Tiedän, että tämä saattaa vaikuttaa esoteeriselta, mutta tällainen todiste auttaa tiedemiehiä muodostamaan kuvan siitä, mitä näissä renkaissa tapahtuu; voimme selvittää, mistä rengashiukkaset koostuvat ja miten ne reagoivat ympäristöönsä.
Uudet tulokset osoittavat myös, että pölyä ei ole paljon välillä renkaat. Uudet havainnot eivät ole herkkiä tuollaiselle pölylle, mutta vastaavat kuitenkin muita havaintoja ovat . Jos siellä olisi pölyä, havainnot näyttäisivät erilaiselta.
Tämä merkitsee myös sitä, että ε -renkaassa hiukkaset ovat melko suuria, eikä niiden halkaisija ole pienempi kuin noin senttimetri (tai esimerkiksi rypäleen tai golfpallon koko). Se on hyvin erilainen kuin Saturnuksen renkaat, joissa jopa mikronin (miljoonasosa metriä; ihmisen hiukset ovat noin 100 mikronia leveät) tavarat ovat yleisiä. Uranuksen renkaissa olevat hiukkaset ovat paljon suurempia, mikä tarkoittaa, että niillä on eri alkuperä (tai todennäköisemmin eri historia) kuin Saturnuksen renkailla. Ehkä ne eivät jauhaa toisiinsa niin paljon, tai ehkä jokin hiukkasista puhaltaa ulos jokin Uranuksen ympäristössä toimiva mekanismi.
Se ei ole selvää, joten se on vielä yksi mysteeri, joka on ratkaistava. On olemassa monia todella perusasioita, joita emme vieläkään tiedä ulkoisista planeetoista, ja tällaiset havainnot auttavat. Olisi vielä parempi saada suuri Cassinin kaltainen tehtävä Uranukseen ja/tai Neptunukseen, mikä voisi viettää muutaman vuoden siellä todella katsomaan ympärilleen. NASA on pohtinut joitakin ideoita mutta olemme vielä matkalla näkemään todellista tehtävää heiltä.
Toivottavasti se muuttuu joskus pian. Uranus ja Neptunus ovat ainoat planeetat aurinkokunnassa, joita ei ole koskaan kiertänyt (jos haluat ajatella Plutoa planeetana, jota se ei myöskään ole, mutta New Horizons sai paljon teräväpiirtokuvia , missä kuvat Uranus ja Neptune Voyager 2: sta eivät ole yhtä teräviä). Molemmista on vielä paljon opittavaa.
