Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Hai kính viễn vọng đã đo được nhiệt lượng mờ từ vòng chính hoặc vòng epsilon của Thiên vương tinh cho phép các nhà thiên văn học lần đầu tiên xác định nhiệt độ của nó: 77 Kelvin mát mẻ. Hình ảnh trước đó của những chiếc nhẫn chỉ đến từ ánh sáng phản chiếu. Các quan sát cũng cho thấy các vòng không có bụi thường thấy ở các vòng của các hành tinh khác và bao gồm các hạt có kích thước centimet hoặc lớn hơn.
Những chiếc nhẫn của Thiên vương tinh là vô hình đối với tất cả trừ những chiếc kính thiên văn lớn nhất – chúng thậm chí không được phát hiện cho đến năm 1977 – nhưng chúng sáng rực một cách đáng ngạc nhiên trong những hình ảnh nhiệt mới của hành tinh được chụp bởi hai kính viễn vọng lớn ở sa mạc Chile.
Ánh sáng nhiệt cung cấp cho các nhà thiên văn học một cửa sổ khác vào các vòng, điều này chỉ được nhìn thấy bởi vì chúng phản xạ một chút ánh sáng trong phạm vi nhìn thấy hoặc quang học và trong vùng cận hồng ngoại. Những hình ảnh mới được chụp bởi Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) và Kính thiên văn rất lớn (VLT) lần đầu tiên cho phép nhóm nghiên cứu đo nhiệt độ của các vòng: 77 Kelvin mát mẻ hoặc 77 độ trên độ không tuyệt đối – – nhiệt độ sôi của nitơ lỏng và tương đương 320 độ dưới 0 độ Fahrenheit.
Các quan sát cũng xác nhận rằng vòng sáng nhất và dày đặc nhất của Thiên vương tinh được gọi là vòng epsilon khác với các hệ thống vành đai được biết đến khác trong hệ mặt trời của chúng ta, đặc biệt là các vành đai Sao Thổ đẹp ngoạn mục.
Imke de Pater, giáo sư của UC Berkeley cho biết: “Các vòng băng chủ yếu của sao Thổ rất rộng, sáng và có nhiều kích cỡ hạt, từ bụi cỡ micron ở vòng D trong cùng, đến kích thước hàng chục mét trong các vòng chính. Đầu nhỏ bị thiếu trong các vòng chính của Thiên vương tinh chính là epsilon bao gồm các tảng đá có kích thước bằng quả bóng golf và lớn hơn.”
Để so sánh, các vòng của Sao Mộc chứa hầu hết các hạt nhỏ có kích thước micron (micron là một phần nghìn milimet). Các vòng của sao Hải Vương cũng chủ yếu là bụi và thậm chí Thiên vương tinh có những dải bụi rộng giữa các vòng chính hẹp của nó.
Sinh viên tốt nghiệp Edward Molter chia sẻ: “Chúng tôi đã biết rằng vòng epsilon hơi kỳ lạ, vì chúng tôi không nhìn thấy những thứ nhỏ hơn. Một cái gì đó đã quét những thứ nhỏ hơn ra ngoài hoặc tất cả đều kết hợp với nhau mà chúng tôi không biết. Đây là một bước để hiểu về thành phần của chúng và liệu tất cả các chiếc nhẫn đến từ cùng một nguồn hay khác nhau cho mỗi chiếc nhẫn . “
Nhẫn có thể là các tiểu hành tinh trước đây bị lực hấp dẫn của hành tinh bắt giữ, tàn dư của các mặt trăng đâm vào nhau và vỡ tan, phần còn lại của các mặt trăng bị xé toạc khi chúng ở quá gần Thiên vương tinh hoặc các mảnh vỡ còn sót lại từ thời điểm hình thành 4,5 tỷ năm trước.
Dữ liệu mới được công bố trong tuần này trên Tạp chí Thiên văn . De Pater và Molter dẫn đầu các quan sát ALMA trong khi Michael Roman và Leigh Fletcher từ Đại học Leicester ở Vương quốc Anh dẫn đầu các quan sát VLT.
Các vòng của Sao Thiên Vương có cấu tạo khác với vòng chính của Sao Thổ theo nghĩa là trong quang học và hồng ngoại với suất phản chiếu thấp hơn nhiều: chúng thực sự tối giống như than. Chúng cũng cực kỳ hẹp so với các vành đai Sao Thổ. Rộng nhất là vòng epsilon rộng từ 20 đến 100 km trong khi Sao Thổ rộng 100 hoặc hàng chục nghìn km.”
Việc thiếu các hạt có kích thước bụi trong các vòng chính của Uranus lần đầu tiên được ghi nhận khi Voyager 2 bay qua hành tinh vào năm 1986 và chụp ảnh chúng. Tuy nhiên, tàu vũ trụ không thể đo được nhiệt độ của các vòng.
Đến nay, các nhà thiên văn học đã đếm được tổng cộng 13 vòng trên khắp hành tinh với một số dải bụi nằm giữa các vòng. Các vành đai khác nhau theo những cách khác với sao Thổ.
Thật tuyệt khi chúng ta thậm chí có thể làm điều này với các nhạc cụ chúng ta có. Chúng ta chỉ cố gắng quan sát hình ảnh hành tinh này tốt nhất có thể và chúng ta đã nhìn thấy những chiếc nhẫn. Thật tuyệt vời.
Cả hai quan sát VLT và ALMA đều được thiết kế để khám phá cấu trúc nhiệt độ của bầu khí quyển của Thiên vương tinh với VLT thăm dò bước sóng ngắn hơn ALMA.
Fletcher nói: “Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi thấy những chiếc nhẫn nhảy ra rõ ràng khi chúng tôi giảm dữ liệu lần đầu tiên”.
Đây là một cơ hội thú vị cho Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp tới, nó sẽ có thể cung cấp các hạn chế quang phổ được cải thiện rất nhiều trên các vành đai Uran trong thập kỷ tới.
Nghiên cứu của Berkeley được tài trợ bởi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NNX16AK14G). Công việc tại Đại học Leicester được hỗ trợ bởi Hội đồng nghiên cứu châu Âu (GIANTCLIMES) trong chương trình nghiên cứu và đổi mới Horizon 2020 của Liên minh châu Âu (723890).
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Berkeley . Bản gốc được viết bởi Robert Sanders. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :