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Die Temperatur der Uranusringe
von
Stefan Deiters
astronews.com
25. Juni 2019
Nicht nur der Saturn hat Ringe, auch der siebte Planet Uranus.
Sie sind allerdings nur mit den größten Teleskopen auszumachen, wie etwa mit dem
Very Large Telescope oder dem Radioteleskopverbund ALMA. Genau damit haben
Astronomen nun die Wärmestrahlung der Ringe gemessen. Die Ringe erscheinen
überraschend hell und einer unterscheidet sich deutlich von anderen Ringen im
Sonnensystem.
Die Atmosphäre und die Ringe von Uranus, aufgenommen im
Radiobereich mithilfe des Radioteleskopverbunds ALMA. Bild:
Edward M. Molter und Imke de Pater, UC Berkeley [Großansicht] |
Die Messung der Wärmestrahlung der Uranusringe bietet Astronomen eine
willkommene Möglichkeit, etwas mehr über die ansonsten kaum sichtbaren Ringe des
siebten Planeten zu erfahren. Die jetzt vorgestellten Beobachtungen wurden mit
dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), einem Verbund
von Radioteleskopen in der chilenischen Atacamawüste, und dem Very Large Telescope der europäischen
Südsternwarte ESO gewonnen. Erstmals gelang es so auch die Temperatur der Ringe
zu messen: 77 Kelvin, entsprechend etwa minus 196 Grad Celsius.
Die Beobachtungen ergaben auch, dass der hellste und dichteste Ring von
Uranus, der sogenannte Epsilon-Ring, sich von den anderen bekannten Ringen im
Sonnensystem, insbesondere von denen des Ringplaneten Saturn, unterscheidet.
"Die Hauptringe des Saturn sind breit, hell und bestehen aus einer Vielzahl von
Partikeln ganz unterschiedlicher Größe, von mikrometergroßem Staub im inneren
D-Ring bis zu metergroßen Brocken in den Hauptringen", so Imke de Pater von der
University of California in Berkeley. "Das kleinere Ende fehlt bei den
Hauptringen von Uranus, der hellste Ring, Epsilon, besteht aus Brocken in der
Größe eines Golfballs und größer."
Auch Jupiter und Neptun verfügen über Ringe: Die Ringe des größten Planeten
im Sonnensystem bestehen hauptsächlich aus mikrometergroßen Partikeln, während
sich Neptuns Ringe hauptsächlich aus Staub zusammensetzen. Staub findet sich
auch bei Uranus zwischen den schmalen Hauptringen. "Wir wussten bereits, dass
der Epsilon-Ring etwas komisch ist, weil das kleinere Zeug fehlt", so Doktorand
Edward Molter. "Es wird offenbar von irgendetwas verweht oder ist verklumpt. Wir wissen es nicht. Dies ist aber ein Schritt, um die
Zusammensetzung besser zu verstehen und dadurch herauszufinden, ob das Material
für alle Ringe aus der gleichen Quelle stammt."
Ringe können beispielsweise aus Bruchstücken von Asteroiden entstehen, die
von dem Planeten eingefangen wurden, sie können das Ergebnis der Kollision von
Monden sein oder die Reste von Monden, die durch die Gezeitenwirkung des Planeten
auseinandergerissen worden sind. Sie könnten auch die Überbleibsel des Materials sein,
aus dem sich der Planet vor 4,5 Milliarden Jahren einmal gebildet hat.
"Die unterschiedliche Zusammensetzung der Ringe von Uranus im Vergleich zur
Zusammensetzung der Hauptringe des Saturn zeigt sich im Optischen und Infraroten
durch ihr Rückstrahlvermögen: Die Uranusringe sind sehr dunkel, wie Kohle", so
Molter. "Sie sind außerdem im Vergleich zu den Saturnringen äußerst schmal. Der
breiteste Ring, Epsilon, ist zwischen 20 bis 100 Kilometer breit, bei Saturn
sind es Hunderte bis Tausende von Kilometern."
Das Fehlen von nur staubgroßen Partikeln in den Hauptringen von Uranus wurde
erstmals durch Beobachtungen während des Vorüberflugs von Voyager 2 im Jahr 1986
festgestellt. Die Temperatur der Ringe konnte die Sonde damals allerdings nicht
messen. Um Uranus kennen Astronomen bis heute 13 Ringe, zwischen einigen davon
befinden sich Staubbänder.
Mit dem VLT und ALMA wollte das Team eigentlich die Temperaturverteilung in
der Atmosphäre von Uranus untersuchen. "Wir waren recht überrascht, als wir nach
der ersten Bildbearbeitung plötzlich die Ringe so deutlich sehen konnten", so
Leigh Fletcher von der University of Leicester über die von ihm geleiteten
Beobachtungen mit dem VLT.
Über ihre Beobachtungen berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
vergangenen Woche in der Zeitschrift Astronomical Journal erschienen
ist.
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