Új gyűrűk és holdak az Uránusz körül

A Hubble-űrtávcső két új holdat és két új gyűrűt örökített meg az Uránusz körül. A bolygó körül keringő objektumok igen összetett és változékony rendszert alkotnak.

A Hubble-űrtávcső (HST) megfigyelései alapján az Uránusz körüli apró objektumok (holdak, gyűrűk) alkotta rendszer a korábban ismertnél sokkal bonyolultabbnak tűnik. Az új felvételeken két, eddig ismeretlen gyűrűt azonosítottak, amelyek közül a nagyobbik mérete közel duplája a korábban ismert legnagyobb gyűrűnek - az új szerkezetet nem hivatalosan a bolygó második gyűrűrendszerének is elnevezték a szakemberek.

Az új, R/2003 U 1 jelzéssel ellátott gyűrű anyagának forrása is jól látható: ez a gyűrűvel azonos pályán keringő, kb. 20 km átmérőjű hold, pontosabban annak porladása lehet. A Mabnak nevezett új kísérőt még a HST 2003-as felvételein azonosították. A hold felszínének ütköző részecskék becsapódásaitól porszemek repülnek ki, ezek alkotják a vele azonos pályán mozgó gyűrű anyagát.

A második újonnan felfedezett gyűrű egy kicsit beljebb található, és egyelőre nem sikerült hozzá kapcsolódó holdat megörökíteni - bár a korábban már ismert Portia is a közelben kering. A fent említettektől függetlenül egy további új kísérőt is találtak a kutatók.

Az új gyűrűket a HST 80 darab, 2004 augusztusában, négy perces expozíciós idővel készített felvételein azonosították, majd 2005 szeptemberi képeken is kimutatták. Mindezeken túl az űrteleszkóp több évvel korábban rögzített 24 felvételen is nyomára akadtak az új gyűrűknek - sőt a Voyager-2 1986-os képei közül kb. százon szintén sikerült azonosítani őket. A Voyager-felvételeken akkor a gyűrűrendszernek csak nyolc elemét és 10 új holdat találták meg, ezek voltak legfeltűnőbbek a képeken.

Mark Showalter (SETI Institute, Baltimore), Jack Lissauer (NASA's Ames Research Center) és kollégáik 1994 óta vizsgálják a bolygó belső holdjainak mozgását. Az egykori Voyager-felvételek és az újabb HST fotók alapján rámutattak, hogy a korábban ismert belső holdak pályái észrevehetően változtak az elmúlt évtizedekben. A folyamat kaotikus jellegűnek látszik, amely keretében az egyes holdak között élénk impulzusmomentum-, azaz lendületátadás zajlik. A mérések extrapolációja alapján elképzelhető, hogy ezért a kisebb holdak között egy-egy ütközésre néhány millió évente sor kerülhet. A belső holdak rendszere tehát hosszú időskálán instabil, közülük is legingatagabb a most talált Cupid helyzete, amely alkalmanként 800 km-re megközelítheti a Belindát.

HST-fotókból összeállított képek, amelyek a két újonnan felfedezett gyűrűt (R/2003 U1, R/2003 U2) mutatják. Mivel az új gyűrűk rendkívül halványak, megörökítésük hosszú expozíciós időt igényelt, ezért "zajos", szemcsés a felvételek háttere. A baloldali kép 2003-as fotókból készült. A jobb oldalit két évvel később, 2005 augusztusában rögzítették, 3,5 órás teljes expozíciós idővel. Ezen már látszik, hogy a gyűrűrendszer más szögben dől a Föld felől nézve, mint korábban (fotó: NASA, ESA, M. Showalter (SETI Institute))

Mivel a két újonnan megtalált gyűrű igen halvány és áttetsző, részletesen akkor lehet majd megfigyelni őket a Földről, amikor az élükről látszanak - ez legközelebb 2007-ben esedékes. Az elméleti modellek alapján már régóta sejtették, hogy a gyűrűket alkotó szemcsék különböző hatásokra fogyatkoznak, és ezért valamilyen utánpótlásra van szükség. Az új megfigyelések alapján ez néhol látszik is, valamint az is egyértelmű, hogy a rendszer dinamikusabb és változékonyabb, mint korábban feltételezték.

Az Uránusz körüli égitestek ma ismert rendszere. A piros szín a gyűrűket, a kék a holdak pályáit mutatja (fotó: NASA, ESA, A. Feild (STScI))