Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Ringene fra Uranus og Neptun kunne hjælpe med at kortlægge deres indre

Kredit:NRAO / AUI / NSF / S. Dagnello

At kortlægge isgiganternes indre er mildest talt svært. Ikke alene er de langt væk og derfor sværere at observere, men deres konstante isdække gør det ekstremt svært at opdage, hvad der ligger nedenunder. Så videnskabsmænd må udtænke mere geniale måder at se, hvad der er inde i dem. Et hold fra University of Idaho, Cal Tech, Reed College og University of Arizona tror, ​​at de måske har fundet på en måde - at se på strukturen af ​​Neptunes' og Uranus' ringe.

Dette er dog ikke den første teknik, videnskabsmænd har brugt. Tidligere bestræbelser har forsøgt at bruge den almindelige teknik med fotometri til at detektere svingninger på planetens overflade. Disse svingninger kan derefter korreleres til tætheden af ​​bestemte dele af planetens indre. Selvom teknikken fungerede godt for Jupiter, har de fotometridata, vi har fra isgiganterne indtil videre, vist sig utilstrækkelige til at bestemme de samme tæthedsprofiler.

Et alternativ er at bruge gravitationsoscillationer inden for planetens overflade. Især er der en type oscillationsmønster kendt som en "normal tilstand". Dette oscillationsmønster sker, når alle dele af et system begynder at oscillere med den samme sinusformede frekvens. Og gravitationseffekterne af normal tilstandssvingninger i planetens indre kan mærkes udenfor og afspejles i selve ringene.

Trident-missionen, som ville vende tilbage til Neptun. Kredit:Universe Today

Det er heller ikke første gang, mønstre i en planets ringe er blevet brugt til at beregne dens indre tæthed. Saturn har et bedre forstået ringsystem end Uranus eller Neptun, de to isgiganter med kendte ringsystemer. Forskere har udført seismologiske analyser på det Saturnske ringsystem i årevis ved hjælp af data fra Voyager og Cassini. Resultatet er en bedre forståelse af nogle af de normale tilstande i planetens indre og derfor et skøn over sammensætningen af ​​planetens kerne og rotationshastigheden for hovedparten af ​​dens materiale.

Neptun og Uranus har hver en række forskellige ringe, selvom de ikke er så godt undersøgt som Saturns. Nogle af disse ringe er omkranset af hyrdemåner. Men ifølge det nye papir er de samme tæthedsreflektioner af resonansbølger, som er tydelige i Saturns ringe, sandsynligvis også til stede i isgigantens ringsystemer.

Hvad mere er, kan de indre hyrdemåner selv blive påvirket af de samme resonanser. Nogle af månerne kan endda skabe deres egne resonanser, såsom en kendt som en Lindblad-resonans. Mere typisk set på skalaen af ​​galakser er Lindblad-resonanser kendt for at drive spiraldensitetsbølger, som forårsager de "arme", der kan ses i mange spiralgalakser. Men i meget mindre skala sker den samme effekt på planetariske ringsystemer, inklusive Saturns og højst sandsynligt Neptuns og Uranus."

Planetringe i solsystemet. Kredit:Universe Today

Problemet med at bruge disse resonanser afspejlet i ringene er et, der ofte står over for videnskaben - der er ikke nok data. Indtil videre har ingen sonde opholdt sig længe nok til at kortlægge de detaljer, der er nødvendige for at se det fulde omfang af ringsystemet. Avisens forfattere og masser af andre forskere foreslår, at det er tid til at sende en sonde til isgiganterne for effektivt at kortlægge ringsystemerne, månerne og utallige andre nyligt opdagede objekter, der er så svære at observere fra Jorden. Men indtil videre er den mission stadig på tegnebrættet, så vi bliver nødt til at vente på fuldt ud at forstå interiøret og ringsystemet i disse kolde, golde verdener. I det mindste når vi endelig sender en sonde ud på den måde, har vi den matematiske ramme til at hjælpe med at kaste lys over disse mørke steder. + Udforsk yderligere

For at holde Saturns A-ring indeholdt, står dens måner forenet




Varme artikler