45 éve fedezték fel az Uránusz gyűrűit

2022 március 10
| Szerző: Bacsó Zétény
733
Az Uránusz bolygóról viszonylag keveset hallunk, a Merkúrhoz hasonlón egyfajta pária a közvéleményben, sőt talán még az előbbinél is kevesebbet szerepel a hírekben. Gondoljon bele a kedves olvasó (aki...

Az Uránusz bolygóról viszonylag keveset hallunk, a Merkúrhoz hasonlón egyfajta pária a közvéleményben, sőt talán még az előbbinél is kevesebbet szerepel a hírekben.

Gondoljon bele a kedves olvasó (aki valószínűleg az átlagnál többet foglalkozik a csillagászattal, lévén, most is éppen ezt a cikket olvassa): mikor is hallott legutóbb az Uránuszról…

Ennek a médiacsendnek több oka is van: egyrészt, az Uránusz egy viszonylag „unalmas” kinézetű bolygó, színe matt, türkízes, s szinte sosem változik.

Légköre nem túl aktív, felhősávjai és foltjai leginkább infravörös hullámhosszakon látszanak. Másrészt nagyon régen járt ott űrszonda – ami azt illeti, egyetlenegyszer, 1986-ban: ekkor haladt el mellette ugyanis arra a Voyager–2.Ennek ellenére a csillagászok természetesen igyekeztek minél többet megtudni a Naprendszer sorban 7. bolygójáról, egészen a kezdetek, vagyis a bolygó William Herschel hannoveri-angol csillagász általi 1781-es felfedezése óta.

Az Uránusz volt az első teleszkóppal felfedezett bolygó a Naprendszerben, nem csoda, hogy korában szenzációnak számított – a XVIII. század végén sok csillagász fürkészte György csillagát 

Wilhelm Herschel, ismertebb nevén William Herschel, hannoveri–angol csillagász (1738–1822).
Wilhelm Herschel, ismertebb nevén William Herschel, hannoveri–angol csillagász (1738–1822).

Azt már Galilei kora – XVII. századi rajzai – óta tudjuk, hogy a Szaturnusznak különös „képződményei” vannak, Huygens 1655-ös publikációja pedig azt is feltárta, hogy ezek a „képződmények” gyűrűk.

A klasszikus fizika Newton, majd később Lagrange és mások által kidolgozott formulái alapján a csillagászok először a történelemben képesek lettek pontosan kiszámolni az égitestek várható mozgását (például a Holdét és más bolygók holdjaiét), ám a Szaturnusz gyűrűje nagyon sokáig rejtély maradt.

Nehéz volt ugyanis a gyűrű stabilitását megmagyarázni: James Clerk Maxwell géniusza kellett hozzá, aki 1859-ben kidolgozta a szükséges matematikai formalizmust.Hogyan kapcsolódik mindez az Uránuszhoz? Úgy, hogy érzékelteti a probléma súlyát: Galilei még a Szaturnusz különös, mandulaszerű alakjáról írt, s 40 évnek kellett eltelnie ahhoz, hogy Huygens elfogadható megfigyeléseket végezzen a gyűrűrendszerről.

Ezután újabb 130 év telt el az Uránusz felfedezéséig, a bolygó részletes felszíni alakzatairól pedig gyakorlatilag csak a Voyager óta tudunk.Mindazonáltal, lehetséges, hogy a cikk címe az Uránusz gyűrűiről sántít. Meg kell említeni, hogy a bolygó felfedezője, Herschel 1789-ben az alábbi feljegyzéseket írta naplójába:Február 22: egy gyűrű sejlett fel.

Herschel egy kisebb rajzot is készített, és hozzáfűzte, hogy a gyűrű egy kissé a vörösbe hajlott. Ezeket a megfigyeléseit 1797-ben publikálta, azonban a bolygó gyűrűit 1977-ig gyakorlatilag nem említették. Természetesen Herschel esetében nem teljesen kizárható, hogy képes lett volna olyat megpillantani, amit mások 180 éven keresztül nem, mégis valószínűtlen.

Azt azonban kiszámolták, hogy a ma már Epszilon-gyűrűnek nevezett gyűrű bolygóhoz viszonyított méretét, színét és a rálátási szög változását Herschel helyesen tüntette fel… a kérdés így máig nyitott.

Akárhogy is, a XVIII. század vége után a gyűrűkérdés lekerült a napirendről. Egészen 45 évvel ezelőttig: 1977. március 10-én három csillagász, James L. Elliot, Edward W. Dunham és Jessica Mink ugyanis egyértelműen észlelték a gyűrűket. A felfedezés körülményei roppant izgalmasak.

A csillagászok eredetileg a bolygó légkörét akarták tanulmányozni: tudták, hogy 10-én az Uránusz elfedi majd a SAO 158687 csillagot, a fedés előtti és utáni rövid pillanatokban pedig lehetőségük volt a bolygó légkörén keresztül szűrt csillagfényt – ezáltal a légkört magát – tanulmányozni.

Ehhez a NASA egyik repülőgépre szerelt mobil teleszkópját használták, az úgynevezett Kuiper Légi Obszervatóriumot.

A Kuiper Légi Obszervatórium. Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_Airborne_Observatory
A Kuiper Légi Obszervatórium. Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_Airborne_Observatory

Az adatok elemzése közben figyeltek fel rá, hogy a csillag a fedés előtt és után is ötször elhalványodott, amiből gyűrűk létezésére következtettek, ezeket a görög ábécé szerint alfától epszilonig jegyezték.

Később még újabb négyet azonosítottak: egyet a Béta- és a Gamma-gyűrűk között, hármat pedig az Alfán belül. A Voyager 1986-os látogatása során a gyűrűk létezése egyértelmű vizuális megerősítést kapott, amint az az alábbi képen látható.

Az Uránusz Gyűrűik a Voyager képein. Forrás: Wikipedia
Az Uránusz Gyűrűik a Voyager képein. Forrás: Wikipedia

A gyűrűk szerkezete azóta is aktív kutatás tárgya. Az elfogadott elméletek szerint semmiképpen sem lehet 600 millió évesnél idősebb.

Érdekesség, hogy a Szaturnusszal ellentétben a gyűrűk nem apró porszemcsékből, hanem nagy, 20 cm-től több méterig terjedő kődarabok és sziklák alkotják, rendkívül vékony sávokba rendeződve.

Méretét és komplexitását tekintve a Jupiter és a Neptunusz parányi gyűrűrendszere és a Szaturnusz koronája között helyezhető el valahol, természetesen inkább az előbbiekhez hasonlít.

S bár a gyűrűt nem lehet megfigyelni amatőr módszerekkel, olvasóinkat mégis arra buzdítjuk, hogy ha tehetik, vessenek egy pillantást – vagy akár többet is – az Uránusz bolygóra.

Nem olyan unalmas az… Sötétedéskor még 30 fok magasan mosolyog nyugaton, vessünk rá egy pillantást, mert aztán elbújunk a Nap mögé, és hosszú hónapokig nem láthatjuk.A borítókép forrása: https://www.eso.org/public/images/eso0237b/

 

Szerző: Bacsó Zétény, Tudományos segédmunkatárs / Amatőrcsillagász

CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló