science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Uranus heeft mogelijk twee onontdekte manen

Uranus is te zien in deze kunstmatig gekleurde opname van NASA's Hubble-ruimtetelescoop van augustus 2003. De helderheid van de zwakke ringen en donkere manen van de planeet is verbeterd voor zichtbaarheid. Krediet:NASA/Erich Karkoschka (Univ. Arizona)

NASA's Voyager 2-ruimtevaartuig vloog 30 jaar geleden langs Uranus, maar onderzoekers doen nog steeds ontdekkingen op basis van de gegevens die ze toen verzamelden. Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Idaho suggereert dat er twee kleine, voorheen onontdekte maantjes die in een baan rond twee van de ringen van de planeet draaien.

Rob Chancia, een doctoraalstudent aan de Universiteit van Idaho, ontdekte sleutelpatronen in de ringen tijdens het bestuderen van tientallen jaren oude afbeeldingen van Uranus' ijzige ringen, gemaakt door Voyager 2 in 1986. Hij merkte op dat de hoeveelheid ringmateriaal aan de rand van de alfa-ring - een van de helderste van Uranus' meervoudige ringen - varieerde periodiek. een soortgelijke, een nog veelbelovender patroon deed zich voor in hetzelfde deel van de naburige bèta-ring.

"Als je naar dit patroon op verschillende plaatsen in de ring kijkt, de golflengte is anders - dat wijst erop dat er iets verandert als je door de ring gaat. Er is iets dat de symmetrie doorbreekt, " zei Matt Hedman, een assistent-professor natuurkunde aan de Universiteit van Idaho, die samenwerkte met Chancia om de bevinding te onderzoeken. Hun resultaten worden gepubliceerd in de Astronomisch tijdschrift en zijn geplaatst op de prepress-site arXiv.

Chancia en Hedman zijn goed thuis in de fysica van planetaire ringen:beiden bestuderen de ringen van Saturnus met behulp van gegevens van NASA's Cassini-ruimtevaartuig, die momenteel in een baan om Saturnus draait. Gegevens van Cassini hebben nieuwe ideeën opgeleverd over hoe ringen zich gedragen, en een subsidie ​​van NASA stelde Chancia en Hedman in staat om Uranus-gegevens verzameld door Voyager 2 in een nieuw licht te onderzoeken. specifiek, ze analyseerden radio-occultaties - gemaakt toen Voyager 2 radiogolven door de ringen stuurde om terug op aarde te worden gedetecteerd - en stellaire occultaties, gemaakt toen het ruimtevaartuig het licht meet van achtergrondsterren die door de ringen schijnen, die helpt onthullen hoeveel materiaal ze bevatten.

Ze ontdekten dat het patroon in de ringen van Uranus vergelijkbaar was met maangerelateerde structuren in de ringen van Saturnus, de zogenaamde moonlet wakes.

De onderzoekers schatten dat de veronderstelde maantjes in de ringen van Uranus 2 tot 9 mijl (4 tot 14 kilometer) in diameter zouden zijn - zo klein als sommige geïdentificeerde manen van Saturnus, maar kleiner dan alle bekende manen van Uranus. Uranische manen zijn bijzonder moeilijk te herkennen omdat hun oppervlakken bedekt zijn met donker materiaal.

"We hebben de manen nog niet gezien, maar het idee is dat de grootte van de manen die nodig zijn om deze functies te maken vrij klein is, en ze hadden gemakkelijk gemist kunnen worden, "Zei Hedman. "De beelden van de Voyager waren niet gevoelig genoeg om deze manen gemakkelijk te kunnen zien."

Hedman zei dat hun bevindingen sommige kenmerken van de ringen van Uranus kunnen helpen verklaren, die vreemd smal zijn vergeleken met die van Saturnus. de maantjes, als ze bestaan, kunnen optreden als "herders" manen, helpen voorkomen dat de ringen zich uitspreiden. Twee van de 27 bekende manen van Uranus, Ophelia en Cordelia, fungeren als herders voor de epsilon-ring van Uranus.

"Het probleem van het smal houden van ringen bestaat al sinds de ontdekking van het Uranische ringensysteem in 1977 en er is in de loop der jaren door veel dynamicisten aan gewerkt. "Zei Chancia. "Ik zou heel blij zijn als deze voorgestelde maantjes echt blijken te zijn en we ze kunnen gebruiken om tot een oplossing te komen."

Het bevestigen of de maantjes echt bestaan, met behulp van telescoop- of ruimtevaartuigbeelden, wordt overgelaten aan andere onderzoekers, Chancia en Hedman zeiden. Ze zullen doorgaan met het onderzoeken van patronen en structuren in de ringen van Uranus, helpen meer van de vele geheimen van de planeet te ontdekken.

"Het is opwindend om te zien dat de historische Uranus-verkenning van Voyager 2 nog steeds nieuwe kennis over de planeten oplevert, " zei Ed Steen, projectwetenschapper voor Voyager, gevestigd in Caltech, Pasadena, Californië.

Voyager 2 en zijn tweelingbroer, reiziger 1, werden in 1977 met een tussenpoos van 16 dagen gelanceerd. Beide ruimtevaartuigen vlogen langs Jupiter en Saturnus, en Voyager 2 vloog ook langs Uranus en Neptunus. Voyager 2 is het langste continu werkende ruimtevaartuig. De verwachting is dat hij over een paar jaar de interstellaire ruimte binnengaat, lid worden van Voyager 1, die in 2012 overstak. Hoewel ver voorbij de planeten, de missie blijft ongekende waarnemingen van de ruimteomgeving in het zonnestelsel terugsturen, het verstrekken van cruciale informatie over de omgeving waar ons ruimtevaartuig doorheen reist terwijl we steeds verder van huis verkennen.

NASA's Jet Propulsion Laboratory, een divisie van Caltech in Pasadena, Californië, bouwde de tweeling Voyager-ruimtevaartuigen en exploiteert ze voor de Heliophysics Division binnen NASA's Science Mission Directorate in Washington.