ตรวจพบการเรืองแสงของวงแหวนดาวยูเรนัส

นักดาราศาสตร์ตรวจพบวงแหวนของดาวยูเรนัสครั้งแรกในปี ค.ศ. 1977 แต่ภาพใหม่ล่าสุดถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สองตัวในประเทศชิลี บ่งชี้ว่าวงแหวนมีการปลดปล่อยรังสีความร้อนออกมา

มองเห็นวงแหวนได้ในย่านอินฟราเรด

การเรืองแสงของวงแหวนยูเรนัส เกิดจากการปลดปล่อยความร้อน ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่จับคลื่นในย่านตามองเห็น (Visible Light) ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่จับคลื่นในย่านใกล้อินฟราเรด (Near-Infrared) โดยภาพที่จับได้ถ่ายด้วยกล้อง ALMA หรือ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ทำให้ทราบว่าวงแหวนของดาวยูเรนัสมีอุณหภูมิประมาณ 77 เคลวิน (-196.15 องศาเซลเซียส)

การสำรวจด้วยกล้อง ALMA ยืนยันว่าวงแหวนที่เรืองแสง และมีความหนาแน่นของมวลสารมากสุด มีชื่อว่า “เอพซิลอน – Epsilon”

เทียบกับวงแหวนของดวงอื่น

ศาสตราจารย์ Imke de Pater ผู้เชี่ยวชาญทางดาราศาสตร์จาก Berkeley กล่าวว่า

วงแหวนของดาวเสาร์ส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยน้ำแข็ง ทำให้ดูสว่างกว่าเมื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ และมีขนาดของอนุภาคในวงแหวนที่หลากหลาย ตั้งแต่ระดับไมครอนในวงแหวนชั้น D ซึ่งอยู่ด้านในสุด ไปจนถึงขนาดอนุภาคหลายสิบเมตรในวงแหวนหลัก

ตรวจพบการเรืองแสงของวงแหวนดาวยูเรนัส 2 — วงแหวนดาวเสาร์ประกอบไปด้วยขนาดอนุภาคที่เล็กในระดับไมครอน ส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง จึงสะท้อนแสงอาทิตย์ได้ดีกว่า จึงดูสว่างและสวยงามกว่าวงแหวนของดาวเคราะห์ดวงอื่น

ในขณะที่วงแหวนของดาวพฤหัสบดี (บางคนคิดว่าไม่มี) มีขนาดเล็กมาก ประกอบไปด้วยฝุ่นในระดับไมครอน ทำให้สังเกตยาก
วงแหวนของดาวเนปจูนก็ประกอบไปด้วยฝุ่นขนาดเล็กเช่นกัน

ในขณะที่วงแหวนเอพซิลอนของดาวยูเรนัสนั้นแปลกออกไปจากดาวอื่น ๆ ตรงที่ เราแทบไม่เห็นมันเลย
Edward Molter ผู้ร่วมวิจัย

จุดแตกต่างของวงแหวนดาวยูเรนัส

วงแหวนเอพซิลอนของดาวยูเรนัสต่างจากวงแหวนหลักของดาวเสาร์หรือดาวอื่น ๆ ในแง่ วงแหวนสามารถถูกจับภาพได้ทั้งแสงในย่านที่ตามองเห็น และแสงในย่านอินฟราเรด ในขณะที่วงแหวนดาวอื่น ๆ มองเห็นในย่านที่ตามองเห็นได้เพียงอย่างเดียว

นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าเป็นเพราะเนื่องจากมีสัดส่วนการสะท้อน (ค่า Albedo) ที่น้อยมาก หรือมันดูค่อนข้างมืดเมื่อเทียบกับองค์ประกอบของวงแหวนจากดาวเคราะห์ดวงอื่น

ในปี 1986 ยานสำรวจอวกาศ Voyager 2 บินผ่านและได้ถ่ายรูปวงแหวนดาวยูเรนัสไว้ได้ แต่ไม่สามารถวัดอุณหภูมิของวงแหวนได้

ปัจจุบันนักดาราศาสตร์นับวงแหวนของดาวยูเรนัสได้ 13 วงด้วยกัน บางวงมีฝุ่นมากกว่าอีกวง แต่วงแหวนทั้งหมดค่อนข้างแตกต่างจากวงแหวนดาวเสาร์อย่างสิ้นเชิง

ในอีกประมาณ 10 ปีข้างหน้า นักดาราศาสตร์จะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb ตัวใหม่ ซึ่งจะสามารถจับภาพได้หลายย่านและอาจทำให้เราเข้าใจองค์ประกอบของวงแหวนดาวยูเรนัสมากยิ่งขึ้น

วงแหวนของดาวเคราะห์เกิดขึ้นได้อย่างไร

นักดาราศาสตร์เชื่อว่าในยุคก่อกำเนิดระบบสุริยะเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อนวงแหวนเกิดจากมวลสารของดาวเคราะห์น้อยหรือดวงจันทร์บริวารในอดีตที่ชนกันและแตกเป็นเสี่ยง ๆ ซากบางส่วนถูกแรงดึงดูดของดาวเคราะห์และมีความเร็วมากพอที่จะโคจรรอบดาวเคราะห์นั้นได้

Source:
[1] : Thermal Emission from the Uranian Ring System., arxiv.org, 2019
[2] : Astronomers see ‘warm’ glow of Uranus’ rings., phys.org, 2019