Топли сјај прстенова око Урана

Који Филм Да Видите?
 
>

Све четири џиновске планете у нашем Сунчевом систему имају прстенове. Сатурнови су очигледни, Јупитерови су невероватно танки, и док Нептун има прстенове, један од њих има светле регионе који формирају очигледније лукове, чији узрок није познат.



Уран такође има прстенове. Запажања са земље и са свемирских летелица утврдила су да постоји најмање десет уских прстенова направљених од ледених честица, као и три шира, прљавија прстена. Уранови прстенови су тамни на видљивом светлу, што значи да не рефлектују много сунчеве светлости, па их је тешко видети са Земље.

Али забавна ствар код тамних ствари које апсорбују сунчеву светлост је то што добијају грејач . Основно правило физике је да све изнад температуре апсолутне нуле емитује светлост, а таласна дужина (боја) на којој емитује већину своје енергије се мења са температуром. Дакле, док прстенови Урана не рефлектују много сунчеве светлости, они су довољно топли емитовати светлост. То би било изван онога што наше очи могу да виде, у далекој инфрацрвеној (понекад се назива и термално инфрацрвена) и чак већим таласним дужинама, као у милиметарском опсегу.







Недавно, астрономи су посматрали Уран на тим таласним дужинама коришћењем веома великог телескопа (осетљивог на термални ИР) и АЛМА, великог милиметарског/субмилиметарског низа Атацама, оба у Чилеу. Сврха посматрања била је да се погледа атмосфера џиновске планете, али на њихово изненађење један од прстенова је био довољно светао да се лако уочи на сликама !

Посматрања Урана и његових прстенова на различитим таласним дужинама (слева надесно 3,1 милиметра, 2,1 мм, 1,3 мм и 18,8 микрона (термална инфрацрвена)) показују да епсилон прстен емитује светлост. Уран је веома светао и маскиран је ради јасноће.Увеличати

Посматрања Урана и његових прстенова на различитим таласним дужинама (слева надесно 3,1 милиметра, 2,1 мм, 1,3 мм и 18,8 микрона (термално инфрацрвено) показују да епсилон прстен емитује светлост. Уран је веома светао и маскиран је ради јасноће. Кредит : Молтер, ет ал.

Светли прстен који можете видети на тим сликама је прстен ε (епсилон), најсјајнији од свих њих. Иако се не виде оком, на сликама је откривено и неколико других прстенова (они се појављују ако прикупите сву светлост из елиптичних прстенова (прстенова) око Урана на тачним растојањима и додате све светло). Ово је први пут да су прстенови икада виђени у емитованој топлотној светлости; претходна запажања увек показују да рефлектују сунчеву светлост.

зашто је мој бивши био у сну

Супер ствар у вези са овим - дословно - је то што то значи да се може мерити температура честица прстена (пошто, опет, начин на који објекти емитују светлост зависи од температуре). Астрономи су открили да честице прстена имају температуру од 77 Келвина -то је око -200 ° Ц, око температуре азота кондензује из гаса у течност. Дакле, да, овде говоримо о хладноћи ... али ипак, то је топлије него што бисте очекивали за лед на Урановој удаљености од Сунца, чак и ако су честице тамне.





Сложена слика Урана и његових прстенова у милиметарским таласним дужинама приказује прстенове који емитују светлост због њихове топле температуре од 77К. Заслуге: Едвард Молтер и Имке де Патер

Сложена слика Урана и његових прстенова у милиметарским таласним дужинама приказује прстенове који емитују светлост због њихове топле температуре од 77К. Кредит: Едвард Молтер и Имке де Патер

Разлог за то зависи од неколико ствари, укључујући и то колико добро честице испуштају топлоту (како се зове топлотна инерција ), и колико брзо се појединачне честице ротирају. Први део вам може имати интуитиван смисао; неки свакодневни предмети боље задржавају топлоту од других. Стаклени калуп за торте остаје врућ дуже од металног који ће, на пример, извадити из рерне. То значи да стакло има већу топлотну инерцију од метала, па му је потребно дуже време да се охлади (у стварности је компликованије од овога, јер се ствари у вашој кухињи хладе кроз проводљивост, загревајући ваздух који је у контакту са њим, док ствари у простору имају да одаје ту топлоту као светлост, много мање ефикасан процес).

Други део, о спин -у, је мало чуднији. Оно што се тамо дешава је да честица прстена седи на сунчевој светлости, па јој половина постаје мало топлија од половине окренуте од Сунца. Ако се честица брзо окреће, било који део њене површине нема много времена да зрачи ту топлоту пре него што се поново загреје док се окреће на сунчевој светлости. Цела честица је приближно на истој температури. Међутим, ако се окреће полако, страна окренута према Сунцу је много топлија од тамне стране, која има времена да зрачи топлоту и стога постаје хладнија.

Посматрања прстенова указују на то да су сунчеве и тамне стране честица прстена на различитим температурама, па се или окрећу споро или имају ниску топлотну инерцију. Знам да ово може изгледати езотерично, али овакви докази помажу научницима да изграде слику о томе шта се дешава у тим прстеновима; можемо схватити од чега су направљене честице прстена и како реагују на своју околину.

Кад смо већ код тога, нови резултати такође указују да нема много прашине између прстење. Нова запажања нису тако осетљива на прашину, али се подударају са другим запажањима која су . Да је тамо било прашине, запажања би изгледала другачије.

Ово такође имплицира да су честице у ε прстену прилично велике, без пречника отприлике једног центиметра (рецимо, величине грожђа или лоптице за голф). То се веома разликује од Сатурнових прстенова, где су уобичајене ствари мале до микрона (милионити део метра; људска коса је широка око 100 микрона). Честице у прстеновима Урана далеко су веће од тога, што значи да имају другачије порекло (или, вероватније, другачију историју) од Сатурнових прстенова. Можда се не мељу толико једно у друго, или се мале честице издувају неким механизмом који делује у окружењу Урана.

То није јасно, па је још једна мистерија коју треба решити. Постоји много заиста основних ствари које још увек не знамо о спољним планетама, а ова запажања помажу. Било би још боље имати велику мисију налик Цассинију на Уран и/или Нептун, нешто што би тамо могло провести неколико година да се заиста добро осмотри. НАСА разматра неке идеје , али ми још увек не можемо да видимо да стварна мисија долази од њих.

оцена за фантастичне звери и где их пронаћи

Надам се да ће се то ускоро променити. Уран и Нептун су једине планете у Сунчевом систему које никада нису биле у орбити (ако волите да мислите о Плутону као о планети коју ни он није имао, али Нев Хоризонс је добио много слика високе резолуције , где су слике Уран и Нептун са Воиагера 2 нису тако оштри). Има још много тога да се научи о обојици.