De ringen van Uranus zijn onzichtbaar voor iedereen behalve de grootste telescopen - ze werden pas in 1977 ontdekt - maar ze zijn verrassend helder in nieuwe hittebeelden van de planeet die zijn gemaakt door twee grote telescopen in de hoge woestijnen van Chili.

De thermische gloed geeft astronomen een ander venster op de ringen, die alleen zijn gezien omdat ze een beetje licht in het zichtbare weerkaatsen, of optisch, bereik en in het nabij-infrarood. Dankzij de nieuwe beelden van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en de Very Large Telescope (VLT) kon het team voor het eerst de temperatuur van de ringen meten:een koele 77 Kelvin, of 77 graden boven het absolute nulpunt - de kooktemperatuur van vloeibare stikstof en gelijk aan 320 graden onder nul Fahrenheit.

De waarnemingen bevestigen ook dat de helderste en dichtste ring van Uranus, de epsilon-ring genoemd, verschilt van de andere bekende ringsystemen binnen ons zonnestelsel, in het bijzonder de spectaculair mooie ringen van Saturnus.

"De voornamelijk ijzige ringen van Saturnus zijn breed, helder en hebben verschillende deeltjesgroottes, van stof ter grootte van een micron in de binnenste D-ring, tot tientallen meters groot in de hoofdringen, zei Imke de Pater, een UC Berkeley hoogleraar astronomie. "Het smalle uiteinde ontbreekt in de hoofdringen van Uranus; de helderste ring, epsilon, is samengesteld uit golfbal-sized en grotere rotsen."

Ter vergelijking, De ringen van Jupiter bevatten meestal kleine, deeltjes ter grootte van een micron (een micron is een duizendste van een millimeter). De ringen van Neptunus zijn ook meestal stof, en zelfs Uranus heeft brede stoflagen tussen zijn smalle hoofdringen.

"We weten al dat de epsilon-ring een beetje raar is, omdat we de kleinere dingen niet zien, " zei afgestudeerde student Edward Molter. "Iets heeft de kleinere dingen weggevaagd, of het glommt allemaal samen. We weten het gewoon niet. Dit is een stap in de richting van het begrijpen van hun samenstelling en of alle ringen uit hetzelfde bronmateriaal kwamen, of zijn verschillend voor elke ring."

Ringen kunnen voormalige asteroïden zijn die zijn gevangen door de zwaartekracht van de planeet, overblijfselen van manen die tegen elkaar botsten en verbrijzelden, de overblijfselen van manen die uit elkaar werden gescheurd toen ze te dicht bij Uranus kwamen, of puin overgebleven uit de tijd van vorming 4,5 miljard jaar geleden.

De nieuwe gegevens zijn deze week gepubliceerd in The Astronomisch Tijdschrift . De Pater en Molter leidden de ALMA-waarnemingen, terwijl Michael Roman en Leigh Fletcher van de Universiteit van Leicester in het Verenigd Koninkrijk de VLT-waarnemingen leidden.

"De ringen van Uranus verschillen qua samenstelling van de hoofdring van Saturnus, in die zin dat in optisch en infrarood, het albedo is veel lager:ze zijn echt donker, zoals houtskool, "Zei Molter. "Ze zijn ook extreem smal in vergelijking met de ringen van Saturnus. De breedste, de epsilon-ring, varieert van 20 tot 100 kilometer breed, terwijl die van Saturnus honderden of tienduizenden kilometers breed zijn."

Het ontbreken van stofdeeltjes in de hoofdringen van Uranus werd voor het eerst opgemerkt toen Voyager 2 in 1986 langs de planeet vloog en ze fotografeerde. Het ruimtevaartuig was niet in staat om de temperatuur van de ringen te meten, echter.

Daten, astronomen hebben in totaal 13 ringen rond de planeet geteld, met wat stofbanden tussen de ringen. De ringen verschillen op andere manieren van die van Saturnus.

"Het is cool dat we dit zelfs kunnen doen met de instrumenten die we hebben, " zei hij. "Ik probeerde me de planeet zo goed mogelijk voor te stellen en ik zag de ringen. Het was geweldig."

Zowel de VLT- als de ALMA-waarnemingen zijn ontworpen om de temperatuurstructuur van de atmosfeer van Uranus te onderzoeken, met VLT die kortere golflengten meet dan ALMA.

"We waren verbaasd toen we de ringen duidelijk naar buiten zagen springen toen we de gegevens voor de eerste keer verkleinden, ' zei Fletcher.

Dit biedt een geweldige kans voor de aankomende James Webb Space Telescope, die in het komende decennium sterk verbeterde spectroscopische beperkingen op de Uranische ringen zal kunnen bieden.