Les anneaux d'Uranus brillent de mille feux mais constituent un casse-tête pour les astronomes

Image composite de l'atmosphère et des anneaux d'Uranus aux longueurs d'onde radio, prise avec le réseau ALMA en décembre 2017.Image de l'UC Berkeley par Edward Molter et Imke de Pater

De nouvelles images révèlent les anneaux autour d’Uranus, presque invisibles pour la plupart des télescopes, brillant de mille feux lorsqu’ils réfléchissent la lumière dans le domaine visible et proche infrarouge. Mais il y a une étrange énigme à leur sujet: pourquoi ils ne contiennent pas de petites particules de la taille d’une poussière.

Les anneaux d’Uranus sont différents des anneaux les plus célèbres de notre système solaire, ceux que l’on voit autour de lui. Saturne, qui sont grands et glacés. « Les anneaux de Saturne, principalement glacés, sont larges, brillants et ont une gamme de tailles de particules, allant de la poussière de la taille d'un micron à l'intérieur le plus profond. Anneau D, jusqu'à des dizaines de mètres dans les anneaux principaux », a expliqué Imke de Pater, professeur d'astronomie à l'UC Berkeley, dans un communiqué.

déclaration. « Le petit bout manque dans les anneaux principaux d’Uranus; l’anneau le plus brillant, epsilon, est composé de roches de la taille d’une balle de golf et plus grosses.

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Les scientifiques tentent encore de comprendre notamment l’anneau epsilon autour d’Uranus. "Nous savons déjà que l'anneau Epsilon est un peu bizarre, car nous ne voyons pas les éléments plus petits", a déclaré Edward Molter, étudiant diplômé, dans le même communiqué. « Quelque chose a balayé les petites choses, ou alors tout est en train de s’assembler. Nous ne le savons tout simplement pas. Il s’agit d’une étape vers la compréhension de leur composition et si tous les anneaux proviennent du même matériau source ou sont différents pour chaque anneau.

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Les images montrant les émissions thermiques des anneaux ont été capturées à l'aide du Large Millimeter/submillimeter Array d'Atacama. (ALMA) et le Very Large Telescope (VLT), qui ont également permis aux scientifiques de mesurer la température des anneaux du première fois. Il s’est avéré qu’il faisait froid à 77 Kelvin (-320 F).

L’image montre les bandes sombres dans l’atmosphère d’Uranus qui indiquent la présence de molécules absorbant les ondes radio telles que le sulfure d’hydrogène gazeux. Le point jaune vif à droite de la planète est la tache polaire nord, contenant peu de ces molécules absorbantes. La tache polaire apparaît à droite de l'image car Uranus est incliné presque complètement de son côté.

Images du système d'anneaux uranien capturées à différentes longueurs d'onde par les télescopes ALMA et VLT. La planète elle-même est masquée car elle est très brillante par rapport aux anneaux.Images d'Edward Molter, Imke de Pater, Michael Roman et Leigh Fletcher, 2019

Pour créer l'image composite, le système d'anneaux a été imagé à différentes longueurs d'onde allant de 3 mm à 19 μm (la µm signifie micromètres, qui valent un millionième de mètre). Cela a montré que les anneaux d’Uranus sont étroits et dépourvus de particules de la taille d’une poussière. Au lieu de cela, les anneaux sont constitués de roches de la taille d’un centimètre, avec des bandes de poussière entre les anneaux. Jusqu’à présent, 13 bagues ont été dénombrées au total.

L'article peut être consulté dans les archives de pré-publication arXiv.

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