ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับยักษ์ใหญ่ของระบบสุริยะ ด้วยการสังเกตอย่างต่อเนื่องโดยใช้เลนส์ที่ปรับปรุงแล้วมันถูกเปิดเผยว่าดาวยักษ์ก๊าซอย่างดาวยูเรนัสและไม่ใช่แค่ดาวเสาร์มีระบบวงแหวนเกี่ยวกับพวกมัน ความแตกต่างที่สำคัญคือระบบวงแหวนเหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายจากระยะไกลโดยใช้เลนส์ธรรมดาและต้องการเวลาที่ยอดเยี่ยมในการมองเห็นแสงที่สะท้อนออกมาจากพวกมัน
อีกวิธีหนึ่งในการศึกษาพวกเขาก็คือการสำรวจดาวเคราะห์ของพวกมันในช่วงคลื่นอินฟราเรดหรือช่วงคลื่นวิทยุ สิ่งนี้แสดงให้เห็นเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยทีมนักดาราศาสตร์ที่ทำการสำรวจดาวยูเรนัสโดยใช้อาทาคามาอาร์มาม่าขนาดใหญ่ / ซับมิลมิลลิเมตร (อาร์ม่า) และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ (VLT) นอกเหนือจากการอ่านค่าอุณหภูมิจากวงแหวนแล้วพวกเขายังยืนยันว่านักวิทยาศาสตร์หลายคนสงสัยในบางครั้ง
การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของพวกเขา“ การปล่อยความร้อนจากระบบวงแหวน Uranian” ปรากฏขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ วารสารดาราศาสตร์. ทีมศึกษาประกอบด้วย Edward Molter และ Imke de Pater จากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย Berkeley (ผู้ทำการสำรวจ ALMA) ในขณะที่ Michael Roman และ Leigh Fletcher (จาก University of Leicester) ทำการสำรวจ VLT
ในขณะที่ William Herschel บรรยายว่าได้เห็นวงแหวนรอบดาวยูเรนัสเร็วที่สุดเท่าที่ปี 1789 วงแหวนของดาวยูเรนัสนั้นไม่ได้ถูกค้นพบอย่างแน่นอนจนกระทั่งปี 1977 โดยทีมงานที่ใช้หอสังเกตการณ์ Kuiper Airborne Observatory ข้อสังเกตเหล่านี้ยืนยันการมีอยู่ของวงแหวนสี่วงขณะที่อีกหกวงถูกค้นพบหลังจากนั้นไม่นาน เมื่อไหร่ รอบโลก 2 ผ่านดาวยูเรนัสในปี 1986 มันได้ภาพแรกโดยตรงของวงแหวนและตรวจพบที่สิบเอ็ด
นับตั้งแต่นั้นจำนวนรวมของแหวนที่สังเกตได้เพิ่มขึ้นเป็นสิบสาม นอกจากนี้การสังเกตโดย กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และหอสังเกตการณ์ Keck ยืนยันการมีอยู่ของวงแหวนสองวงที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ซึ่งโคจรรอบดาวยูเรนัสในระยะที่ไกลกว่าซึ่งมีสีน้ำเงินและสีแดง สิ่งนี้บ่งชี้ว่า“ วงแหวนด้านนอก” เหล่านี้มีองค์ประกอบที่แตกต่างจากวงแหวนด้านใน (ซึ่งเป็นสีเทา)
ทั้งๆที่มีการค้นพบเหล่านี้ความเข้าใจในรายละเอียดของวงแหวนของดาวยูเรนัส (รวมถึงขนาดและการกระจายของอนุภาค) ยังคงมีข้อ จำกัด อยู่จนถึงปัจจุบัน ดังนั้นทำไมทีมมารวมกันเพื่อ
ข้อมูลที่รวมกันนี้เปิดเผยว่าระบบของดาวยูเรนัสมีอุณหภูมิเพียง 77 K (-196 ° C; -320 ° F) การสำรวจยังยืนยันว่าวงแหวนที่สว่างและหนาแน่นที่สุดของยูเรนัส (วงแหวนเอปไซลอน) นั้นแตกต่างจากระบบวงแหวนอื่น ๆ ที่รู้จักกันในระบบสุริยะของเรา ในฐานะที่เป็น Imke de Pater ศาสตราจารย์ดาราศาสตร์ UC Berkeley อธิบายในการให้สัมภาษณ์กับ Berkeley News:
“ วงแหวนน้ำแข็งส่วนใหญ่ของดาวเสาร์นั้นกว้างสว่างและมีขนาดอนุภาคหลากหลายตั้งแต่ฝุ่นขนาดไมครอนในส่วนลึกสุด แหวน, ขนาดใหญ่ถึงสิบเมตรในวงแหวนหลัก ปลายเล็ก ๆ หายไปในวงแหวนหลักของดาวยูเรนัส วงแหวนที่สว่างที่สุดคือเอปไซลอนประกอบด้วยหินลูกกอล์ฟขนาดใหญ่และหินที่ใหญ่กว่า”
ชุดนี้ทำให้วงแหวน Epsilon ของยูเรนัสแยกออกจากวงแหวนของดาวเสาร์ซึ่งประกอบด้วยน้ำแข็งในน้ำและปริมาณฝุ่นละอองที่มีขนาดตั้งแต่ไมโครเมตรถึงเมตร นอกจากนี้ยังขัดแย้งกับวงแหวนของดาวพฤหัสบดีซึ่งมีอนุภาคขนาดเล็กส่วนใหญ่ขนาดไมครอนและวงแหวนของเนปจูนที่ส่วนใหญ่เป็นฝุ่น แม้แต่วงแหวนหลักของดาวยูเรนัสก็ยังมีฝุ่นอยู่เป็นวงกว้างระหว่างมัน
การรู้องค์ประกอบและการกระจายของสสารในระบบวงแหวนเหล่านี้มีความสำคัญ
“ เรารู้อยู่แล้วว่าวงแหวนเอปไซลอนแปลก ๆ เพราะเราไม่เห็นสิ่งเล็ก ๆ มีบางสิ่งที่กวาดล้างสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ออกไป เราไม่รู้ นี่เป็นขั้นตอนในการทำความเข้าใจองค์ประกอบของพวกเขาและแหวนทั้งหมดมาจากแหล่งข้อมูลเดียวกันหรือแตกต่างกันไปในแต่ละวงแหวน
“ วงแหวนของดาวยูเรนัสนั้นมีองค์ประกอบที่แตกต่างจากวงแหวนหลักของดาวเสาร์ในแง่ที่ว่าแสงและอินฟราเรดอัลเบโดต่ำกว่ามากพวกมันมืดมาก ๆ เหมือนถ่าน มันแคบมากเมื่อเทียบกับวงแหวนของดาวเสาร์ วงแหวนเอปไซลอนที่กว้างที่สุดนั้นกว้างตั้งแต่ 20 ถึง 100 กิโลเมตรในขณะที่ดาวเสาร์นั้นกว้าง 100 หรือหมื่นกิโลเมตร
การไม่มีอนุภาคขนาดฝุ่นนี้ถูกพบครั้งแรกเมื่อ รอบโลก 2 ยานสำรวจอวกาศบินผ่านดาวเคราะห์ในปี 1986 แต่ยานอวกาศไม่สามารถวัดอุณหภูมิของวงแหวนได้ในเวลานั้น อย่างไรก็ตามการสังเกตทั้ง VLT และ ALMA ได้รับการออกแบบ (บางส่วน) เพื่อให้สามารถสำรวจโครงสร้างอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศของดาวยูเรนัส
น่าสนใจพอนี่คือสิ่งที่ทีมการศึกษาพยายามทำในเวลานั้น แต่เมื่อพวกเขาลดข้อมูลลงพวกเขาสังเกตเห็นบางสิ่งที่น่าประทับใจยิ่งกว่า: วงแหวนของดาวยูเรนัสเปล่งประกายอย่างสดใส “ มันยอดเยี่ยมที่เราสามารถทำได้ด้วยเครื่องมือที่เรามี” Molter กล่าว “ ฉันแค่พยายามนึกภาพดาวเคราะห์ให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้และฉันเห็นวงแหวน มันเป็นที่น่าตื่นตาตื่นใจ."
ผลลัพธ์ของการศึกษานี้น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษเมื่อคุณพิจารณาว่ากล้องรุ่นต่อไปที่จะเข้าสู่อวกาศในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า (เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์) จะสามารถดูวงแหวนด้วยความแม่นยำและความไวยิ่งขึ้น การสำรวจเหล่านี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์วางข้อ จำกัด ทางสเปกโทรสโกปีที่ปรับปรุงขึ้นอย่างมากมายในระบบวงแหวนของดาวยูเรนัสและอาจเป็นไปได้ว่าพวกยักษ์ก๊าซอื่น ๆ
