Los Anillos de Urano fueron estudiados extensivamente por la nave espacial Voyager 2 durante su vuelo sobre el planeta en enero de 1986. Se descubrieron así dos nuevos anillos finos, λ y 1986U2R, lo que elevó el número total a once en ese momento. Los anillos fueron estudiados por ocultación en los rangos de radio 25 , ultravioleta 31 y óptico.
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Los anillos de Urano
Son un sistema de anillos del planeta Urano, menos complejos que los anillos de Saturno, pero más elaborados que los de Júpiter o Neptuno. Fueron descubiertos el 10 de marzo de 1977 por James L. Elliot , Edward W. Dunham y Douglas J. Mink. Casi dos siglos antes, el astrónomo William Herschel ya había informado sobre el avistamiento de anillos, pero los astrónomos modernos dudan de que los anillos oscuros y tenues puedan verse en este momento.
En 1986 se descubrieron dos anillos más gracias a las imágenes tomadas por la nave espacial Voyager 2., luego dos anillos externos, en 2003-2005, en las fotografías del Telescopio Espacial Hubble.
Por lo tanto, las observaciones del Hubble elevan a trece el número de anillos distintos que componen el sistema de anillos de Urano. Se llaman, por orden de aumentar la distancia desde el planeta 1986U2R / ζ , 6 , 5 , 4 , α , β , η , γ , δ , λ , ε , ν y μ . Sus rayos van desde 38,000 km para el anillo 1986U2R
Hasta aproximadamente 98,000 km.para el anillo μ. Probablemente hay bandas débiles de polvo y arcos incompletos entre los anillos principales. Estos anillos son muy oscuros: el albedo de las partículas que los componen no supera el 2%. Probablemente están compuestos de hielo y elementos orgánicos ennegrecidos por la radiación de la magnetosfera. (Ver Articulo: Atmósfera de Urano)
La mayoría de los anillos de Urano son opacos y de unos pocos kilómetros de ancho. Todo el sistema contiene solo una pequeña cantidad de polvo: consiste principalmente en rocas de 0.2 a 20 m de diámetro. Sin embargo, algunos de los anillos son translúcidos: los anillos anchos y poco visibles 1986U2R / ζ, μ y ν
Están formados por pequeñas partículas de polvo, mientras que el anillo λ, también no muy visible pero estrecho, también contiene cuerpos más grandes. La pobreza relativa en el polvo de anillo se debe a la resistencia aerodinámica de las partes más externas de la atmósfera, la exosfera y la corona.
Dada la edad del sistema solar, los anillos de Urano serían bastante jóvenes: su edad no superaría los 600 millones de años. El sistema de anillos probablemente proviene de la colisión y la fragmentación de las lunas antiguas que orbitan alrededor del planeta. Después de la colisión, las lunas probablemente se dividieron en muchas partículas, que sobrevivieron en forma de anillos estrechos y ópticamente densos solo en ciertas áreas de máxima estabilidad.
Al principio del siglo XXI, el mecanismo que limita los anillos estrechos no se entiende bien. Originalmente, los científicos asumían que cada anillo estrecho estaba enmarcado por lunas “de pastor” , asegurando su estabilidad. Pero, en 1986, la sonda Voyager 2 descubrió solo un par de tales pastores: Cordelia y Ophelia , quienes enmarcan el anillo ε, el más brillante.
Descubrimiento
Los anillos alrededor de Urano se menciona por primera vez en el xviii ° siglo, en las notas de William Herschel , que ya había descubierto Urano sí en 1781. El astrónomo establece sus observaciones del planeta ” 22 de de febrero de, 1789: sospecha la existencia de un anillo”. Herschel dibuja un pequeño diagrama del anillo y señala que “tira un poco del rojo” . El Keck Hawaii confirmó última observación Herschel, al menos por el ν anillo.
Las notas de Herschel se publican en 1797 en una revista de la Royal Society.. Entre 1797 y 1977, casi dos siglos, los anillos casi nunca se mencionan. La veracidad de la observación inicial de Herschel de los anillos, que varias generaciones de astrónomos no pudieron confirmar más tarde, es cuestionada por la comunidad científica.
Algunos piensan que Herschel no pudo haber descubierto los anillos, dadas las limitaciones de los instrumentos de la época. Quienes atribuyen a Herschel este descubrimiento argumentan que el astrónomo dio descripciones exactas del anillo ε, su tamaño en relación con el de Urano, su apariencia cambia a lo largo del arco de Órbita observada, y de su color. (Ver Articulo: ¿Cuántas Lunas Tiene Urano?)
El descubrimiento o redescubrimiento de los anillos de Urano se realizó por casualidad el 10 de marzo de 1977 por los astrónomos James L. Elliot , Edward W. Dunham y Douglas J. Mink , a bordo del Observatorio Aéreo de Kuiper . Los astrónomos quieren usar la ocultación de la estrella SAO 158687 de Urano para estudiar la atmósfera de esta estrella.
Pero el análisis de sus observaciones muestra que la estrella fue enmascarada brevemente cinco veces antes y después de la ocultación por Urano; los tres astrónomos concluyen que existe un sistema de anillos estrechos En sus artículos, designan las cinco ocultaciones observadas por las primeras cinco letras del alfabeto griego : α, β, γ, δ y ε 5; estas designaciones se reutilizan más tarde para nombrar los anillos.
En 1986, la nave espacial Voyager 2 atraviesa el sistema de Urano y permite la observación directa de sus anillos. Las imágenes de la sonda revelan la presencia de dos anillos estrechos adicionales. En 2003-2005, el Telescopio Espacial Hubble detecta un nuevo par de anillos, con lo que el total conocido es de trece. El descubrimiento de estos anillos externos duplica el diámetro del sistema de anillos conocido. Hubble también toma por primera vez imágenes de dos pequeños satélites; la órbita de uno de ellos, Mab, está en el anillo exterior recién descubierto.
Anillos Principales Estrechos
A continuación hablaremos de los principales anillos más estrechos:
El anillo ε (épsilon)
Es el elemento más brillante y denso del sistema de anillos de Urano, y representa dos tercios de la luz total reflejada por el conjunto. Si bien es el más excéntrico de los anillos de Urano, tiene una inclinación insignificante. La excentricidad del anillo varía su brillo a lo largo de su órbita. El brillo integrado a lo largo del radio del anillo ε es máximo en el lado de la aplicación y mínimo en el periespago. La relación de estos brillos es de 2.5 a 3.0.
Estas variaciones están relacionadas con las del ancho del anillo, que mide 19,7 km en la periapsis y 96,4 km en la parte superior. A medida que el anillo se hace más ancho, el efecto de apantallamiento entre las partículas disminuye, haciéndolos más visible, lo que lleva a brillo más integrado. Las variaciones de ancho se midieron directamente a partir de las imágenes del Voyager 2 , ya que el anillo ε fue el único de los dos anillos resueltos por las cámaras de la sonda espacial. Este comportamiento muestra que el anillo es ópticamente denso.
El anillo δ (delta)
Es circular y ligeramente inclinado. Presenta variaciones azimutales inexplicables y sustanciales (en 2011) en su grosor óptico normal y su ancho. Una posible explicación es que el anillo tiene ondas de azimut excitadas por una pequeña luna justo en su borde interior. El borde exterior transparente del anillo reson resuena a las 23:22 con Cordelia. Se distinguen dos componentes. El componente estrecho y exterior es ópticamente denso; Está bordeada por una amplia banda interna transparente. Su ancho es de 4.1 a 6.1. km y tiene un grosor equivalente a 2,2 km , que corresponde a un grosor óptico normal de 0,3 a 0,6.
El anillo γ ( gamma )
Es estrecho, ópticamente denso y ligeramente excéntrico. Su inclinación orbital es casi cero. El ancho del anillo varía de 3,6 a 4,7 km , aunque su grosor óptico equivalente es constante en 3,3 km. El grosor óptico normal del anillo es de 0,7 a 0,9 . Durante un evento de cruce del plano de la órbita en 2007, el anillo γ desapareció, lo que demuestra que es geométricamente delgado, como el anillo ε, y libre de polvo. El ancho y el grosor óptico normal del anillo muestran variaciones acimutalesmarcado. El mecanismo de confinamiento de un anillo tan estrecho no se conoce, pero se ha observado que el borde interior claro del anillo resuena de manera 6: 5 con Ofelia.
El anillo η (eta)
Tiene cero excentricidad orbital e inclinación. Al igual que el anillo, consta de dos componentes: una banda estrecha y ópticamente densa, y una banda ancha casi transparente, esta vez externa. Este último tiene aproximadamente 40 km de ancho y su grosor equivalente es de aproximadamente 0,85 km , lo que indica un pequeño grosor óptico normal de 2 × 10. (Ver Articulo: Planeta Urano)
Los anillos α y β (alfa y beta)
Son los anillos de Urano más brillantes después del anillo ε. Como esta, presentan variaciones de brillo y anchura. Tienen un brillo y un ancho máximos en un área de 30 ° en el nivel de la parte superior de la superficie , y un mínimo dentro de los 30 ° alrededor del periapiside. Estos dos anillos tienen una excentricidad y una inclinación significativa. Las anchuras varían, respectivamente, desde 4.8 a 10 kilómetro y 6.1 a 11.4 kilometro. Los espesores ópticos equivalentes son 3.29 km y 2.14 km , lo que corresponde a espesores ópticos normales de 0.3 a 0.7 para el primero y de 0.2 a 0.35 para el segundo.
Los anillos 6, 5 y 4
Son los anillos estrechos más interiores y menos brillantes de Urano. También son los que tienen la mayor inclinación y excentricidad con el anillo ε. De hecho, su inclinación (0.06 °, 0.05 ° y 0.03 °) fue suficiente para que la Voyager 2 los observara sobre el plano ecuatorial de Urano ( 24 a 46 km ). También son los más estrechos con un ancho de, respectivamente, 1,6 a 2,2 km , 1,9 a 4,9 km y 2,4 a 4,4 km.
Anillos de Polvo
A continuación se hablará de los anillos de polvo:
El anillo λ (lambda)
Es uno de los dos anillos descubiertos por la Voyager 2 en 1986. Es un anillo estrecho y tenue, ubicado justo dentro del anillo, entre el anillo y su luna pastor, Cordelia. Esta luna ha limpiado una banda vacía justo en el medio del anillo λ. Cuando se examina en luz dispersada n 1 , el anillo λ es extremadamente estrecho: de 1 a 2 km y tiene un grosor óptico equivalente a 0,1 a 0,2 km a la longitud de onda de 2 , 2 μm.
Anillo 1986U2R / ζ
En 1986, la Voyager 2 detectó una banda amplia pero tenue de material dentro del anillo 6 11 . Este anillo recibió la designación temporal de 1986U2R. Tiene un grosor óptico normal de 10 -3 o menos, y es extremadamente delgado. De 37 000 a 39 500 km desde el centro de Urano, es decir, sólo 12 000 km por encima de las nubes.
No se vio hasta 2003-2004, cuando fue observado por el telescopio Keck . Esta banda se llamó “ring ζ” (zeta). Sin embargo, la posición de este anillo difiere significativamente de la observada para 1986U2R en 1986: se ubica a 37,750 a 41,350 km del centro del planeta. Hay una extensión que va hacia el interior, disminuyendo a por lo menos 32 600 km.
