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最先端望遠鏡で天王星リングの温度が判明

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本記事は、What Is The Temperature of Uranus’ Rings?
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

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読了時間 : 約1分52秒

・天王星のリングの温度を測定するために、最先端の地上望遠鏡が使用されました。

・天王星の環系の温度は -196°C(77 ケルビン)で、液体窒素の沸点とほぼ同じです。

 

通常、土星はリングで描かれている唯一の惑星です。木星、海王星、天王星も同じように美しいリング構造を持っていますが、特殊な望遠鏡でしか観察できません。天王星には13個のリングがあり、そのほとんどは不透明で、幅は数キロしかありません。近赤外線と光波長の光をほとんど反射しないため、リングについて研究することは非常に困難です。

 

実際、リングは非常に暗いため、惑星の発見後ほぼ2世紀にわたってリングを観測することができませんでした。

 

最近、カリフォルニア大学バークレー校の研究チームは、超大型望遠鏡(VLT)とアタカマ大型ミリ波/サブミリ波配列(ALMA)という2つの高度な望遠鏡で撮影した画像を分析して、天王星リング システムの温度を測定しました。

 

土星のメインリングとは異なり、天王星のリングは非常に暗くて狭いです。最も幅広なもの(イプシロンリング)は、幅が12〜62マイルの間ですが、土星のリングは幅が数万マイルもあります。

 

1986 年に探査機ボイジャー2号が撮影した画像で、天王星のメインリングに非常に少量のダストサイズの粒子があることがわかりましたが、リング温度を記録することはできませんでした。

 

新しい観測結果は、天王星の環系の温度が -196°C(77 ケルビン)であり、液体窒素の沸点とほぼ同じであることを示しています。イプシロンリングと呼ばれる最も密度が高く明るいリングは、土星、木星、海王星のリングとは異なる特徴を持っています。

 

土星の氷のリングのほとんどは明るく幅広で、数十メートルからミクロンサイズの塵までさまざまなサイズの粒子があります。一方、天王星のメイン リングは、もっと大きな(ゴルフ ボール サイズ)の岩石で構成されています。

 

海王星のリングは大部分が塵であり、木星のリングはミクロンサイズの小さな粒子で構成されています。

 

天王星のリング

 

天王星のリング構成と、リングがどのように誕生したかについてはあまり知られていません。衝突した月の残骸、天王星の重力によって集まった小惑星の一部、または46億年前の惑星の形成時に残された破片であると見られていますが、この研究は、この疑問に答えるのに役立ちます。

 

望遠鏡で天王星リングの温度が明らかに

ALMA は、ミリ波、サブミリ波の波長で電磁放射を観測するように設計された最も高価な地上望遠鏡です。一方、VLT は光学および赤外線波長で動作し、肉眼で検出できるよりも約 40 億倍も暗い物体が検出可能です。

 

この望遠鏡で、リングは可視、近赤外線の反射光観測と一致し、ミクロンサイズのダストは天王星のリングには存在しないという仮説を確認できました。今後数年間で、ALMAでより高い空間分解能で観測を行い、内側の主リングを個別に解析し、存在する場合は小さなダスト粒子を定量化していく予定です。

 

さらに、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (2021年に打ち上げ予定) は、天王星のリングの分光学的手法を改善することになっています。

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