Кільця Урана: відмінності між версіями

Перші кільцядев'ять Уранакілець було відкрито [[10 березня]] [[1977]] року [[Джеймс Елліот|Джеймсом Елліотом]], Едвардом Данхемом і Дугласом Минка. За 200 років до цього [[Вільям Гершель]] повідомляв про спостереження кілець у Урана, проте сучасні астрономи сумніваються у можливості такого відкриття, тому що кільця дуже слабкі й темні і не могли бути виявлені за допомогою астрономічного обладнання того часу<ref>{{cite web|title=Did William Herschel Discover The Rings Of Uranus In The 18th Century?|work=Physorg.com|url=http://www.physorg.com/news95949762.html|year=2007|accessdate=2007-06-20|archiveurl=http://www.webcitation.org/60qXkslux|archivedate=2011-08-11}}</ref>. Ще два кільця було виявлено «[[Вояджер-2|Вояджером-2»]] 1986 року, ще два зовнішніх кільця було виявлено [[телескоп Хаббла|телескопом «Хаббл»]] у [[2003]]-[[2005]] роках.

У роботах першовідкривача Урана, Вільяма Гершеля, перша згадка про кільце зустрічається в його запису від [[22 лютого]] [[1789]] року. У своїх примітках до спостережень він зазначив, що припускає наявність у кілець Урана. Гершель припустив, що вони червоного кольору (що було підтверджено в [[2006]] році спостереженнями [[Обсерваторія ім. В.М. Кека|Обсерваторії імені В. М. Кека]] у разідля передостаннього кільця).

Записи Гершеля потрапили до журналу Королівського товариства в [[1797]] році. Однак протягом майже двох сторіч (із [[1797]] до [[1979]] року), кільця в науковій літературі не згадуються зовсім, що, звичайно, дає право підозрювати помилку вченого. Проте, досить точні описи побаченого Гершелем не дають приводу просто так скидати з рахунківвідкидати його спостереження.

Відкриття було зроблено випадково -— група дослідників планувала здійснити спостереження атмосфери Урана під час [[покриття (астрономія)|покриття]] ним зіркизорі [[SAO]] 158687. Проте, аналізуючи отриману інформацію, вони виявили зменшення яскравості зорі ще до її покриття Ураном, причому відбулося це кілька разів підряд. Після покриття зменшення яскравості повторилися у зворотному порядку. В результаті досліджень було відкрито 9 кілець Урана.

Коли в околиці Урана прибув космічний апарат «Вояджер-2», за допомогою бортової оптики було відкрито ще 2 кільця, і загальна кількість відомих кілець зросла до 11. У грудні [[2005]] року космічний телескоп «Хаббл» зареєстрував ще 2 раніше невідомих кільця. Вони були віддалені від планети на відстань удвічі більше, ніж раніше відкриті кільця, і тому їх часто називають «зовнішньою системою кілець Урана». Останні два кільця доводять загальну кількість відомих кілець Урана до 13. Крім кілець «Хаббл» допоміг відкрити два раніше невідомих невеликих супутника, один з яких ([[маб (супутник)|Маб]]) має ту ж орбіту, що й зовнішнє кільце. У квітні [[2006]] року зображення нових кілець, отримані [[обсерваторія Кека|обсерваторією КекКека]] на [[Гавайські острови|Гавайських островах]], дозволили розрізнити їх колір. Одне з них було червоним, а інше (зовнішнє) -— синім. Припускають, що синій колір зовнішнього кільця обумовлений деякою домішкою дрібних частинок водяного льоду з поверхні Маба. Внутрішні кільця планети виглядають сірими.

Кільце ε (епсилон) - найяскравіше та найщільне з кілець Урана. Воно відбиває приблизно за дві третини всього світла кільцями. У цього кільця найбільший [[ексцентриситет]] з усіх, воно також має незначний орбітальний нахил. Ексцентриситет є причиною змін яскравості цього кільця. Якщо створити для нього «кругову карту яскравості», то можна зазначити, що яскравість досягає найвищого значення поблизу {{Джерело?|[[перицентр]]а (найвіддаленішої точки орбіти)}} і зменшується поблизу апоцентруапоцентра (найближчої до планети точки орбіти).

Геометрична товщина кільця ε достеменно невідома, хоча, за деякими оцінками, становить приблизно 150 метрів. Незважаючи на настільки малу товщину, кільце складається з декількох шарів часток. Кільце ε - досить «переповнене місце» з коефіцієнтом заповнення оціненим різними джерелами від 0,008 до 0,06 поблизу Перицентрперицентру. Середній розмір частинок у цьому кільці 0,2-20 метрів, відстань між ними становить у середньому 4,5 їх середніх радіусів. З-за своєї виняткової тонкощі кільце ε зникає при спостереженні з ребра. Таке сталося в 2007 році, під час серії перетинів Землею площині кілець. Низький вміст космічного пилу в кільці можна пояснити аеродинамічним лобовим опором розширеної атмосферної корони Урана.

Кільце ε виглядає що складається з безлічі вузьких і оптично щільних колечок. У нього є два «супутника-пастухапастухи» - Корделія (внутрішній) і Офелія (зовнішній). Внутрішній край кільця знаходитьсяперебуває в орбітальному резонансі 24: 25 з КорделіяКорделією, а зовнішній край в— у резонансі 14:13 з Офелією. Щоб ефективно «пасти» кільце (утримувати його в існуючих рамкахмежах) кільце, маса кожного супутника повинна бути як мінімум в трищонайменше разивтричі більшебільшою маси кільця. Маса кільця ε оцінюється близько 101610¹⁶ кг.

Кільце δ кругле і має невеликий нахил. У кільця відзначено значні нез'ясовні азимутальні зміни нормальної оптичної глибини і ширини. Можливе пояснення полягає в тому, що у кільця є хвилеподібна азимутальна структура, створювана невеликим супутником прямо всередині нього. Зовнішній край кільця знаходитьсяперебуває в орбітальному резонансі 23:22 з КорделіяКорделією.

Всі ці дані отримані зі спостережень покриттів, так якоскільки на знімках «Вояджера-2» ширинаширину кільця не видно. Коли кільце спостерігалося з Вояджера-2 при прямому розсіянні, воно здавалося щодо яскравим, що є сумісним з присутністюнаявністю космічного пилу в його широкому компоненті. Геометрично широкий компонент кільця є більш тьмяним, ніж вузький компонент. Це підтверджується спостереженнями під час перетинів площині кілець Землею в [[2007]] році, коли яскравість кільця δ збільшилася, що збігається з поведінкою геометрично товстого, але оптично тонкого кільця.

Кільце γ вузьке, оптично щільне і має невеликий ексцентриситет. Його орбітальний спосіб майже дорівнює нулю. Ширина кільця змінюється від 3,6 до 4,7 км, хоча еквівалентна глибина незмінна і дорівнює 3,3 км. Нормальна оптична глибина цього кільця - 0,7-0,9. Під час перетину площини кілець в [[2007]] році з'ясувалося, що кільце γ таке ж геометрично тонке, як і кільце ε і практично позбавлене пилу. Ширина і нормальна оптична глибина цього кільця свідчать про значні азимутальні варіаціях. Невідомо, що дозволяє цьому кільцю залишатися таким вузьким, але було відміченовідзначено, що його внутрішній край перебуває в резонансі 6:5 з Офелією.

Кільце η володіємає нульовимнульовий ексцентриситетомексцентриситет і нахиломнахил. Подібно кільцюдо кільця δ, воно складається з двох компонентів: вузького оптично щільного компонента і широкого зовнішнього компонента з низькою оптичною глибиною. Ширина вузького компонента становить 1,9-2,7 км, а еквівалентна глибина близько 0,42 км, що відповідає нормальній оптичної глибині приблизно в 0,16-0,25. Широкий компонент приблизно 40 км завширшки і його еквівалентна глибина близька до 0,85 км, що, у свою чергу, говоритьсвідчить про нормальну оптичної глибині в 2x10^-2.

ШиринаШирину кільця видно на фотографіях з «Вояджера-2». У прямо розсіяному світлі кільце η виглядає яскравим, що вказує на присутністьнаявність в ньому значної кількості пилу, цілком ймовірно, в широкому компоненті. Геометрично широкий компонент набагато товщітовщий, ніж вузький. Це підтверджується спостереженнями під час перетину площини кілець у [[2007]] році, коли кільце η продемонструвало збільшення яскравості, ставши другим за яскравістю кільцем Урана. Це збігається з поведінкою геометрично товстого, але оптично тонкого кільця. Як і більшість кілець, кільце η демонструє азимутальні істотні зміни в нормальній оптичній глибині і ширині, в деяких місцях кільце настільки вузьковузьке, що навіть «пропадаєзникає».

α і β найяскравіші після кільця ε в кільцевій системі Урана. Як і кільце ε, вони демонструють регулярні зміни своїйсвоєї яскравості ій шириніширини. Найбільших яскравості і ширини вони досягають уза 30 ° поблизу Перицентрперицентру, а найменших - уза 30 ° від Апоцентрапоцентру. Кільця α та β мають значний орбітальний ексцентриситет і незначне спосіб. Ширина цих кілець становить 4,8-10 км і 6,1-11,4 км відповідно. Еквівалентні оптичні глибини становлять 3,29 і 2,14 км, що говорить про нормальну оптичної глибині в 0,3-0,7 та 0,2-0,35 відповідно.

Під час перетину Землею площині кілець у [[2007]] році ці кільця на деякий час зникли. Це означає, що вони так само, як і кільце ε, геометрично тонкі ій позбавлені пилу. Однак під час перетину виявили геометрично товсту, але оптично тонку смугу пилу відразу за зовнішньою стороною кільця β, яку раніше так самотакож спостерігав і «Вояджер-2». Маси кожного з кілець α та β приблизно оцінюються як 5x10155x10¹⁵ кг, що приблизно дорівнює приблизно половині маси кільця ε .

Кільця 6, 5 і 4 самі тьмяні і майже самі близькі до планети в кільцевій системі Урана. Нахил цих кілець найбільшенайбільший, і їх орбітальні ексцентриситетексцентриситеті - найбільші, за винятком кільця ε. Більш того, їх способу (0,06 °, 0,05° і 0,03 ° ° відповідно) були досить великими, щоб «Вояджер-2» спостерігав їх ельовациі вище екваторіальній площині Урана, які становили 24-46 км. Кільця 6, 5 і 4 також і самі вузькі кільця Урана - оціночно 1,6-2,2 км; 1,9-4,9 км і 2,4-4,4 км відповідно. Їх еквівалентні глибини становлять 0,41 км; 0,91 км і 0,71 км, що говорить про нормальну оптичної глибині 0,18-0,25; 0,18-0,48 і 0,16-0,3 відповідно. Вони не були видні під час перетину площини кілець в [[2007]] році через надзвичайну вузькість і мізерної кількості пилу.