Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, οι επιστήμονες έκαναν μια αρκετά ενδιαφέρουσα ανακάλυψη για τους γίγαντες αερίου του Ηλιακού Συστήματος. Χάρη στις συνεχιζόμενες παρατηρήσεις που χρησιμοποιούν βελτιωμένα οπτικά, αποκαλύφθηκε ότι οι γίγαντες αερίου όπως ο Ουρανός - και όχι μόνο ο Κρόνος - έχουν συστήματα δακτυλίου για αυτούς. Η κύρια διαφορά είναι ότι αυτά τα συστήματα δακτυλίου δεν είναι εύκολα ορατά από απόσταση χρησιμοποιώντας συμβατικά οπτικά και απαιτούν εξαιρετικό χρονισμό για να δούμε το φως να ανακλάται από αυτά.
Ένας άλλος τρόπος να τα μελετήσετε είναι να παρατηρήσετε τον πλανήτη τους σε μήκη κύματος υπέρυθρων ή ραδιοφώνου. Αυτό αποδείχθηκε πρόσφατα από μια ομάδα αστρονόμων που πραγματοποίησαν παρατηρήσεις του Ουρανού χρησιμοποιώντας το Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) και το Very Large Telescope (VLT). Εκτός από τη λήψη μετρήσεων θερμοκρασίας από τους δακτυλίους, επιβεβαίωσαν αυτό που πολλοί επιστήμονες υποπτεύονταν για αυτά για κάποιο χρονικό διάστημα.
Η μελέτη που περιγράφει τα ευρήματά τους, «Θερμικές Εκπομπές από το Ουρανικό Σύστημα Δαχτυλιδιών», εμφανίστηκε πρόσφατα στο Η Αστρονομική Εφημερίδα. Η ομάδα μελέτης αποτελούνταν από τον Edward Molter και τον Imke de Pater από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ (ο οποίος διενήργησε τις παρατηρήσεις ALMA), ενώ οι Michael Roman και Leigh Fletcher (από το Πανεπιστήμιο του Leicester) πραγματοποίησαν τις παρατηρήσεις VLT.
Ενώ ο William Herschel περιέγραψε να βλέπει έναν πιθανό δακτύλιο γύρω από τον Ουρανό ήδη από το 1789, τα δαχτυλίδια του Ουρανού δεν ανακαλύφθηκαν οριστικά μέχρι το 1977 από μια ομάδα που χρησιμοποίησε το Αεροπορικό Παρατηρητήριο Kuiper της NASA. Αυτές οι παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν την ύπαρξη τεσσάρων δακτυλίων, ενώ έξι επιπλέον ανακαλύφθηκαν λίγο αργότερα. Πότε Voyager 2 πέρασε τον Ουρανό το 1986, έλαβε τις πρώτες άμεσες εικόνες των δακτυλίων και εντόπισε έναν ενδέκατο.
Έκτοτε, ο συνολικός αριθμός δακτυλίων που παρατηρήθηκε αυξήθηκε σε δεκατρία. Επιπλέον, οι παρατηρήσεις του Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το Παρατηρητήριο Keck επιβεβαίωσαν την ύπαρξη δύο προηγουμένως άγνωστων δακτυλίων που περιστρέφονται γύρω από τον Ουρανό σε πολύ μεγαλύτερη απόσταση που είναι μπλε και κόκκινο χρώμα. Αυτό δείχνει ότι αυτοί οι «εξωτερικοί δακτύλιοι» έχουν διαφορετική σύνθεση από τους εσωτερικούς δακτυλίους (που είναι γκρι).
Παρά αυτές τις ανακαλύψεις, η λεπτομερής κατανόηση των δακτυλίων του Ουρανού (συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους και της κατανομής των σωματιδίων του) παρέμεινε ελάχιστα περιορισμένη μέχρι τώρα. Ως εκ τούτου, γιατί η ομάδα συγκεντρώθηκε
Αυτό που αποκάλυψαν αυτά τα συνδυασμένα δεδομένα ήταν ότι το σύστημα του Ουρανού έχει θερμοκρασία μόλις 77 K (-196 ° C, -320 ° F). Οι παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν επίσης ότι ο φωτεινότερος και πυκνότερος δακτύλιος του Ουρανού (ο δακτύλιος Epsilon) διαφέρει από τα άλλα γνωστά συστήματα δακτυλίου στο ηλιακό μας σύστημα. Όπως εξήγησε ο Imke de Pater, καθηγητής αστρονομίας στο UC Berkeley, σε συνέντευξή του στο Berkeley News:
«Οι κυρίως παγωμένοι δακτύλιοι του Κρόνου είναι ευρύ, φωτεινοί και έχουν μια σειρά μεγεθών σωματιδίων, από σκόνη μεγέθους μικρού στο εσωτερικό δαχτυλίδι, σε δεκάδες μέτρα σε μέγεθος στους κύριους δακτυλίους. Το μικρό άκρο λείπει στους κύριους δακτυλίους του Ουρανού. Ο λαμπρότερος δακτύλιος, epsilon, αποτελείται από γκολφ μπάλα και μεγαλύτερους βράχους. "
Αυτό ξεχωρίζει το δαχτυλίδι Epsilon του Ουρανού από τους δακτυλίους του Κρόνου, που αποτελούνται από πάγο νερού και ίχνη σκόνης που κυμαίνονται σε μέγεθος από μικρόμετρα έως μέτρα. Είναι επίσης σε αντίθεση με τους δακτυλίους του Δία, που περιέχουν κυρίως μικρά σωματίδια μεγέθους μικρού και τα δαχτυλίδια του Ποσειδώνα που είναι κυρίως σκόνη. Ακόμα και οι κύριοι δακτύλιοι του Ουρανού έχουν επίσης πλατιά φύλλα σκόνης μεταξύ τους.
Η γνώση της σύνθεσης και της κατανομής της ύλης σε αυτά τα συστήματα δακτυλίου είναι σημαντική
«Γνωρίζουμε ήδη ότι ο δακτύλιος του epsilon είναι λίγο περίεργος, γιατί δεν βλέπουμε τα μικρότερα πράγματα. Κάτι σαρώνει τα μικρότερα πράγματα, ή όλα γλιστρούν μαζί. Απλώς δεν ξέρουμε. Αυτό είναι ένα βήμα προς την κατανόηση της σύνθεσής τους και κατά πόσον όλοι οι δακτύλιοι προέρχονται από το ίδιο υλικό πηγής ή είναι διαφορετικοί για κάθε δακτύλιο.
«Οι δακτύλιοι του Ουρανού είναι σύνθετα διαφορετικοί από τον κύριο δακτύλιο του Κρόνου, με την έννοια ότι σε οπτικό και υπέρυθρο, το αλμπέδο είναι πολύ χαμηλότερο: είναι πραγματικά σκοτεινό, σαν κάρβουνο. Είναι επίσης εξαιρετικά στενά σε σύγκριση με τους δακτυλίους του Κρόνου. Ο ευρύτερος, ο δακτύλιος του epsilon, κυμαίνεται από 20 έως 100 χιλιόμετρα πλάτος, ενώ ο Κρόνος έχει πλάτος 100 ή δεκάδες χιλιάδες χιλιόμετρα. "
Αυτή η έλλειψη σωματιδίων μεγέθους σκόνης παρατηρήθηκε για πρώτη φορά όταν το Voyager 2 ο διαστημικός ανιχνευτής πέταξε από τον πλανήτη το 1986, αλλά το διαστημικό σκάφος δεν μπόρεσε να μετρήσει τη θερμοκρασία των δακτυλίων εκείνη την εποχή. Ωστόσο, τόσο οι παρατηρήσεις VLT όσο και ALMA σχεδιάστηκαν (εν μέρει) για να εξερευνήσουν τη δομή θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας του Ουρανού.
Είναι αρκετά ενδιαφέρον, αυτό ακριβώς προσπαθούσε να κάνει η ομάδα μελέτης εκείνη την εποχή. Αλλά όταν μείωσαν τα δεδομένα, παρατήρησαν κάτι ακόμα πιο εντυπωσιακό: τα δαχτυλίδια του Ουρανού τους λάμπουν έντονα. «Είναι ωραίο που μπορούμε να το κάνουμε ακόμη και με τα όργανα που έχουμε», δήλωσε ο Molter. «Προσπαθούσα απλώς να φανταστώ τον πλανήτη όσο καλύτερα μπορούσα και είδα τα δαχτυλίδια. Ήταν καταπληκτικό."
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι ιδιαίτερα συναρπαστικά όταν θεωρείτε ότι τα τηλεσκόπια επόμενης γενιάς που θα φτάσουν στο διάστημα τα επόμενα χρόνια (όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb) θα μπορούν να δουν τους δακτυλίους με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια και ευαισθησία. Αυτές οι παρατηρήσεις θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να τοποθετήσουν πολύ βελτιωμένους φασματοσκοπικούς περιορισμούς στο σύστημα δακτυλίων του Ουρανού, και πιθανώς σε αυτούς των άλλων γιγάντων αερίου.
