gov-civil-vilareal.ptSiltais gredzenu spīdums ap Urānu
>Visām četrām mūsu Saules sistēmas milzu planētām ir gredzeni. Saturns ir acīmredzams, Jupiters ir neticami plāns, un, lai gan Neptūnam ir gredzeni, vienā no tiem ir spilgti apgabali, kas veido acīmredzamākus lokus, kuru cēlonis nav zināms.
Arī Urānam ir gredzeni. Novērojumi no zemes un kosmosa kuģiem ir noteikuši, ka ir vismaz desmit šauri gredzeni, kas izgatavoti no ledus daļiņām, kā arī trīs platāki, putekļaināki gredzeni. Urāna gredzeni redzamā gaismā ir tumši, kas nozīmē, ka tie neatspoguļo daudz saules gaismas, padarot tos grūti saskatāmus no Zemes.
apbrīnojamā zirnekļcilvēka spēle
Bet jautra lieta par tumšām lietām, kas absorbē saules gaismu, ir tā, ka tās iegūst siltāks . Fizikas pamatnoteikums ir tas, ka viss, kas pārsniedz absolūtās nulles temperatūru, izstaro gaismu, un viļņa garums (krāsa), kur tas izstaro lielāko daļu enerģijas, mainās atkarībā no temperatūras. Tātad, lai gan Urāna gredzeni neatspoguļo daudz saules gaismas, tie ir pietiekami silti emitēt gaisma. Tas būtu tālu no tā, ko redz mūsu acis, tālu infrasarkanajā (dažreiz saukta par termisko infrasarkano) un pat garākos viļņu garumos, piemēram, milimetru diapazonā.
Nesen, astronomi novēroja Urānu šajos viļņu garumos izmantojot ļoti lielo teleskopu (jutīgu pret termisko IR) un ALMA, Atacama lielo milimetru/submilimetru masīvu, abi Čīlē. Novērojumu mērķis bija aplūkot milzu planētas atmosfēru, bet viņi bija pārsteigti viens no gredzeniem bija pietiekami spilgts, lai viegli pamanītu attēlus !
Urāna un tā gredzenu novērojumi dažādos viļņu garumos (no kreisās uz labo 3,1 milimetru, 2,1 mm, 1,3 mm un 18,8 mikroni (termiskais infrasarkanais starojums) parāda epsilona gredzenu, kas izstaro gaismu. Urāns ir ļoti spilgts un skaidrības labad maskēts. Kredīts : Molters u.c.
Spilgtais gredzens, ko varat redzēt šajos attēlos, ir ε (epsilon) gredzens, visspilgtākais no visiem. Lai gan tas nav redzams ar acīm, attēlos tiek atklāti arī vairāki citi gredzeni (tie parādās, ja savācat visu gaismu no elipsveida gredzeniem (gredzeniem) ap Urānu pareizajā attālumā un pievienojat visu apgaismojumu). Šī ir pirmā reize, kad gredzeni jebkad redzēti izstarotā termiskā gaismā; iepriekšējie novērojumi vienmēr parāda, ka tie atstaro saules gaismu.
Forši šajā jautājumā - burtiski - ir tas, ka tas nozīmē, ka var izmērīt gredzena daļiņu temperatūru (jo atkal veids, kā objekti izstaro gaismu, ir atkarīgs no temperatūras). Astronomi atklāja, ka gredzenu daļiņu temperatūra ir 77 Kelvins -tas ir aptuveni -200 ° C, ap temperatūru slāpeklis kondensējas no gāzes uz šķidrumu. Tātad, jā, mēs šeit runājam par aukstu ... bet tomēr tas ir siltāks, nekā jūs varētu gaidīt uz ledus Urāna attālumā no Saules, pat ja daļiņas ir tumšas.
Urāna un tā gredzenu saliktais attēls milimetru viļņu garumos parāda gredzenus, kas izstaro gaismu to siltās 77K temperatūras dēļ. Kredīts: Edvards Molters un Imke de Pater
kā noteikt nodomu izpausmei
Iemesls tam ir atkarīgs no dažām lietām, tostarp no tā, cik labi daļiņas izdala siltumu (ko sauc termiskā inerce ) un cik ātri rotē atsevišķās daļiņas. Pirmā daļa jums var būt intuitīva; daži ikdienas priekšmeti saglabā siltumu labāk nekā citi. Stikla kūkas panna paliek karsta ilgāk nekā metāla, piemēram, pēc tās izvilkšanas no krāsns. Tas nozīmē, ka stiklam ir augstāka termiskā inerce nekā metālam, tāpēc atdzišana prasa ilgāku laiku (patiesībā tas ir sarežģītāk par šo, jo jūsu virtuvē esošās lietas atdziest caur vadīšanu, sasildot ar to saskarē esošo gaisu, turpretī kosmosā esošajām lietām ir lai izstarotu šo siltumu kā gaismu, tas ir daudz mazāk efektīvs process).
Otra daļa, kas saistīta ar griešanos, ir nedaudz dīvaināka. Tur notiek tas, ka gredzena daļiņa sēž saules gaismā, tāpēc viena tās puse kļūst nedaudz siltāka nekā puse, kas vērsta prom no Saules. Ja daļiņa ātri griežas, jebkurai tās virsmas daļai nav daudz laika, lai izstarotu šo siltumu, pirms tā atkal sasilst, jo tā griežas atpakaļ saules gaismā. Visa daļiņa ir aptuveni vienādā temperatūrā. Tomēr, ja tas griežas lēni, puse, kas vērsta pret Sauli, ir daudz siltāka nekā tumšā puse, kurai ir laiks izstarot siltumu un tādējādi kļūt vēsākam.
Gredzenu novērojumi liecina, ka gredzena daļiņu saules apspīdētās un tumšās puses atrodas dažādās temperatūrās, tāpēc vai nu tās griežas lēni, vai arī tām ir zema termiskā inerce. Es zinu, ka tas var šķist ezotēriski, taču šādi pierādījumi palīdz zinātniekiem izveidot priekšstatu par šajos gredzenos notiekošo; mēs varam saprast, no kā sastāv gredzena daļiņas un kā tās reaģē uz savu vidi.
Runājot par to, jaunie rezultāti arī norāda, ka putekļu nav daudz starp gredzeni. Jaunie novērojumi nav jutīgi pret šādiem putekļiem, tomēr atbilst citiem novērojumiem ir . Ja tur būtu putekļi, novērojumi izskatītos citādi.
Tas arī nozīmē, ka ε gredzenā daļiņas ir diezgan lielas, un to diametrs nav mazāks par aptuveni centimetru (piemēram, vīnogu vai golfa bumbiņas izmērs). Tas ļoti atšķiras no Saturna gredzeniem, kur pat mikroni (miljonā daļa no metra; cilvēka matu platums ir aptuveni 100 mikroni) ir plaši izplatīti. Urāna gredzenos esošās daļiņas ir daudz lielākas nekā tas, kas nozīmē, ka tām ir cita izcelsme (vai, visticamāk, cita vēsture) nekā Saturna gredzeniem. Varbūt tie nesasmalcina viens otru, vai varbūt nelielas daļiņas izpūš kāds mehānisms, kas darbojas Urāna vidē.
Tas nav skaidrs, tāpēc tas ir vēl viens noslēpums, kas jāatrisina. Ir daudz patiešām vienkāršu signālu, kurus mēs joprojām nezinām par ārējām planētām, un šādi novērojumi palīdz. Vēl labāk būtu liela misijai līdzīga misija uz Urānu un/vai Neptūnu, kas varētu tur pavadīt dažus gadus, lai patiešām labi apskatītu apkārtni. NASA pārdomā dažas idejas , bet mēs vēl esam ceļā, lai redzētu, ka no viņiem nāk faktiskā misija.
Es ceru, ka tas drīz mainīsies. Urāns un Neptūns ir vienīgās planētas Saules sistēmā, kuras nekad nav bijušas orbītas (ja jums patīk domāt par Plutonu kā par planētu, kuras tā arī nav, bet New Horizons saņēma daudz augstas izšķirtspējas attēlu , kur attēli Urāns un Neptūns no Voyager 2 nav tik kraukšķīgi). Par abiem vēl ir daudz ko uzzināt.
