Топлият блясък на пръстени около Уран

Какъв Филм Да Се Види?
 
>

И четирите гигантски планети в нашата Слънчева система имат пръстени. Сатурните са очевидни, Юпитер са невероятно тънки и докато Нептун има пръстени, един от тях има ярки участъци, които образуват по -очевидни дъги, причината за които е неизвестна.



защо момичето във влака е с рейтинг r

Уран също има пръстени. Наблюденията от земята и от космическите кораби са установили, че има поне десет тесни пръстена, направени от ледени частици, а също и три по -широки, по -прашни пръстена. Пръстените на Уран са тъмни във видима светлина, което означава, че не отразяват много слънчева светлина, което ги прави трудни за видимост от Земята.

Но забавното при тъмните неща, които поглъщат слънчевата светлина, е, че те получават по -топло . Основно правило на физиката е, че всичко над температура на абсолютна нула излъчва светлина, а дължината на вълната (цвят), където излъчва по -голямата част от енергията си, се променя с температурата. Така че, докато пръстените на Уран не отразяват много слънчева светлина, те са достатъчно топли излъчват светлина. Това би било далеч извън това, което очите ни могат да видят, в далечната инфрачервена светлина (понякога наричана термична инфрачервена) и дори по -дълги дължини на вълните, като в милиметровия диапазон.







Наскоро, астрономите наблюдават Уран на тези дължини на вълните използвайки много големия телескоп (чувствителен към термичен IR) и ALMA, големия милиметров/субмилиметров масив Atacama, и двете в Чили. Целта на наблюденията беше да се погледне атмосферата на планетата -гигант, но за тяхна изненада един от пръстените беше достатъчно ярък, за да може лесно да се забележи в изображенията !

Наблюденията на Уран и неговите пръстени на различни дължини на вълните (отляво надясно 3,1 милиметра, 2,1 мм, 1,3 мм и 18,8 микрона (термично инфрачервено) показват, че епсилонният пръстен излъчва светлина. Уран е много ярък и е маскиран за яснота.Увеличавам

Наблюденията на Уран и неговите пръстени на различни дължини на вълните (от ляво на дясно 3,1 милиметра, 2,1 мм, 1,3 мм и 18,8 микрона (термично инфрачервено) показват, че епсилонният пръстен излъчва светлина. Уран е много ярък и е маскиран за яснота. Кредит : Molter, et al.

Яркият пръстен, който можете да видите на тези изображения, е пръстенът ε (епсилон), най -яркият от всички тях. Въпреки че не се вижда с око, в изображенията се откриват и няколко други пръстена (те се появяват, ако съберете цялата светлина от елипсовидните пръстени (пръстени) около Уран на правилните разстояния и добавите цялата светлина). Това е първият път, когато пръстените са виждани при излъчвана топлинна светлина; предишни наблюдения винаги показват, че отразяват слънчевата светлина.

Готиното в това - буквално - е, че това означава, че температурата на пръстеновите частици може да бъде измерена (тъй като отново начинът, по който обектите излъчват светлина, зависи от температурата). Астрономите установиха, че пръстеновите частици имат температура от 77 Келвина -това е около -200 ° C, около температурата азотът се кондензира от газ в течност. Така че да, тук говорим студено ... но все пак, това е по -топло, отколкото бихте очаквали за лед на разстоянието на Уран от Слънцето, дори ако частиците са тъмни.





Композитното изображение на Уран и неговите пръстени в милиметрови дължини на вълните показва пръстените, излъчващи светлина поради тяхната топла 77K температура. Кредит: Едуард Молтер и Имке де Патер

Композитното изображение на Уран и неговите пръстени в милиметрови дължини на вълните показва пръстените, излъчващи светлина поради тяхната топла 77K температура. Кредит: Едуард Молтер и Имке де Патер

Причината за това зависи от няколко неща, включително от това колко добре частиците отделят топлина (това, което се нарича топлинна инерция ) и колко бързо се въртят отделните частици. Първата част може да има интуитивен смисъл за вас; някои ежедневни предмети запазват топлината по -добре от други. Стъклената форма за кекс остава гореща по -дълго от металната, след като я извадите например от фурната. Това означава, че стъклото има по -висока термична инерция от метала, така че охлаждането му отнема повече време (в действителност е по -сложно от това, защото нещата в кухнята ви се охлаждат чрез проводимост, загрявайки въздуха, който е в контакт с него, докато нещата в космоса имат да излъчва тази топлина като светлина, много по -малко ефективен процес).

3333 ангел номер близнак пламък

Другата част, относно въртенето, е малко по -странна. Това, което се случва там, е, че пръстеновидна частица седи на слънчева светлина, така че половината от нея става малко по -топла от половината, обърната далеч от Слънцето. Ако частицата се върти бързо, която и да е част от повърхността й няма много време да излъчва тази топлина, преди да се затопли отново, докато се върти обратно на слънчева светлина. Цялата частица е приблизително при същата температура. Ако обаче се върти бавно, страната, обърната към Слънцето, е много по -топла от тъмната страна, която има време да излъчва топлина и следователно става по -хладна.

Наблюденията на пръстените показват, че осветените от слънцето и тъмните страни на пръстеновите частици са при различни температури, така че или те се въртят бавно, или имат ниска термична инерция. Знам, че това може да изглежда езотерично, но доказателства като това помагат на учените да изградят картина на случващото се в тези пръстени; можем да разберем от какво са направени пръстеновидните частици и как реагират на средата си.

Говорейки за това, новите резултати също показват, че няма много прах между пръстените. Новите наблюдения не са чувствителни към прах по този начин, но съвпадат с други наблюдения, които са . Ако там имаше прах, наблюденията щяха да изглеждат различно.

Това също така означава, че в ε пръстена частиците са доста големи, като никой не е по -малък от приблизително около сантиметър в диаметър (да речем, размерът на грозде или топка за голф). Това е много различно от пръстените на Сатурн, където неща, малки като микрони (милионна част от метър; човешката коса е широка около 100 микрона) са често срещани. Частиците в пръстените на Уран са много по -големи от това, което означава, че те имат различен произход (или, по -вероятно, различна история) от пръстените на Сатурн. Може би те не се смилат помежду си толкова много, или може би малки частици се издухват от някакъв механизъм, действащ в околната среда на Уран.

диаграма на значението на духовното перо

Това не е ясно, така че е още една загадка, която трябва да бъде разгадана. Има много наистина основни нюанси, които все още не знаем за външните планети и подобни наблюдения помагат. Би било още по-добре да има голяма мисия, подобна на Касини, до Уран и/или Нептун, нещо, което би могло да прекара няколко години там, за да се огледа добре наоколо. Има някои идеи, които се обмислят от НАСА , но ние все още сме начини да видим, че действителната мисия идва от тях.

Надявам се това скоро да се промени. Уран и Нептун са единствените планети в Слънчевата система, които никога не са били в орбита (ако искате да мислите за Плутон като планета, тя също не е, но New Horizons получиха много изображения с висока резолюция , където изображенията на Уран и Нептун от Вояджър 2 не са толкова ясни). Все още има какво да се научи и за двамата.