Изучение состава показало их совершенно разное происхождение.
Внешние кольца Урана образовались по разным сценариям, показал первый полный анализ спектра отраженного от них света. Его результаты опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
У Урана 13 колец — тонких и тусклых, и потому чрезвычайно неудобных для изучения. Особенно это касается внешних, обозначенных μ и ν. Предыдущие наблюдения показали, что кольцо μ выглядит голубым — признак микроскопических льдинок, а красноватый оттенок кольца ν указывает на более типичное пылевое кольцо. Почему кольца так отличаются, хотя вращаются вокруг одной планеты, долгое время оставалось загадкой.
Когда заработал телескоп «Джеймс Уэбб» и провел наблюдения Урана, его данные, полученные на разных инфракрасных длинах волн, объединили с наблюдениями обсерватории Кека и «Хаббла», чтобы построить полный спектр — от видимого до инфракрасного. У обоих колец выявлена сильная полоса поглощения вблизи длины волны 3 микрона.
Разные источники
Детализация спектров показывает, что в остальном они заметно отличаются. Кольцо μ точно соответствует спектральной сигнатуре водяного льда, а ν явно состоит из каменистого материала, смешанного с примерно 10–15% органических соединений.
Похоже, кольцо μ сложено из крошечных ледяных частиц, выбитых с небольшого (12 км в поперечнике) спутника Урана — Маб — ударами микрометеоритов. Таким образом, состав кольца подтверждает, что сама Маб по большей части состоит из водяного льда.
«Кольцо ν, напротив, питается за счет ударов микрометеоритов и столкновений между невидимыми каменистыми телами, богатыми органикой. Эти тела должны обращаться как раз между некоторыми из известных спутников Урана. Возникает закономерный вопрос: почему родительские тела, снабжающие эти два кольца материалом, настолько различаются по составу?» — говорит профессор Имке де Патер из Калифорнийского университета в Беркли, ведущий автор исследования.
История колец
Кольца Урана были впервые обнаружены в 1977 году, когда астрономы заметили, что яркость звезды несколько раз падает по мере того, как планета проходит перед ней. Тогда кольца были известны только у Сатурна, так что Уран стал второй планетой с кольцами в нашей Солнечной системе.
С улучшением технических возможностей открывали новые, все более тусклые кольца, в том числе μ и ν в наблюдениях «Хаббла» в 2003—2005 годах.
Что дальше?
Новые открытия о кольцах μ и ν наталкивают на резонный вопрос о Маб: почему она так сильно отличается от других, более каменистых внутренних спутников Урана?
«Подозреваю, что для ответа на этот вопрос нам понадобятся крупные снимки с будущей космической миссии к Урану», — считает планетолог Марк Шоуолтер из Института SETI, соавтор статьи.
А пока продолжаются наблюдения обсерватории Кека, «Хаббла» и «Джеймса Уэбба» — кольца таят еще немало загадок. «Похоже, яркость кольца μ меняется со временем, а почему — непонятно», — привел один из примеров профессор Мэтт Хедман из Айдахского университета, соавтор работы.
