Новые данные телескопов: два внешних кольца Урана имеют разное происхождение

Астрономам удалось впервые детально изучить химический состав двух внешних колец Урана — μ и ν. Исследователи скомбинировали данные обсерватории Кека на Гавайях с результатами наблюдений телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», что позволило проанализировать спектральные характеристики этих объектов и объяснить их внешние различия.

Эти кольца отличаются низкой яркостью и тесно соседствуют с орбитами 14 малых спутников планеты. Долгое время изучение этих структур было сопряжено с серьезными техническими трудностями, оставляя их природу загадкой.

Как отмечает Имке де Патер из Калифорнийского университета в Беркли, спектральный анализ отраженного света — это ключ к пониманию размеров частиц и состава вещества, что, в свою очередь, позволяет реконструировать историю формирования колец.

Ранее было известно, что кольцо μ обладает голубоватым оттенком, тогда как кольцо ν — красноватым, что косвенно указывало на различия в их материалах. Но только сейчас, объединив данные оптического и инфракрасного диапазонов, ученые построили полную картину отражения. Исследование выявило общую черту: спектральный «отпечаток» поглощения в районе 3 микрон присутствует в обоих случаях.

Тем не менее, последующий анализ показал фундаментальные различия: кольцо μ практически полностью состоит из водяного льда, в то время как основу кольца ν составляют скальные породы с примесью углеродсодержащих органических соединений.

Различаются и механизмы питания этих колец веществом. Источником материала для μ-кольца служит 12-километровый спутник Маб — частицы ледяной пыли буквально «выбиваются» с его поверхности. Формирование ν-кольца происходит иначе: оно пополняется обломками и пылью, возникающими в результате столкновений крупных каменистых тел, которые пока скрыты от прямого наблюдения.

Напомним, что впервые кольцевая система Урана была обнаружена в 1977 году при прохождении планеты перед далекой звездой. Последующие миссии «Вояджер-2» и наблюдения «Хаббла» подтвердили, что эта система гораздо сложнее, чем представлялось ранее. Тем не менее именно данные «Джеймса Уэбба» стали финальным пазлом, позволившим ученым детально описать структуру внешних колец μ и ν.

Исследователи также обратили внимание на колебания яркости кольца μ, причины которых остаются предметом дискуссий. Для окончательного ответа на вопрос о динамике и эволюции системы Урана, вероятно, потребуются специализированные межпланетные миссии.

Источник: iXBT