Nuevas observaciones de los enigmáticos anillos exteriores de Urano han demostrado que son incluso más misteriosos de lo que los astrónomos habían pensado, y sus propiedades inusuales insinúan algunas cosas desconcertantes que están sucediendo con el sistema de lunas del planeta.
Estas observaciones sugieren que pequeñas y misteriosas lunas con naturalezas sorprendentemente diferentes son la fuente de las partículas que forman los dos anillos más externos, y que probablemente haya aún más lunas sin descubrir que agregar a las 29 ya conocidas alrededor de Urano.
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La Voyager 2 capturó las primeras imágenes de los anillos de Urano cuando pasó cerca del séptimo planeta desde el sol en enero de 1986, y desde entonces el Telescopio Espacial Hubble y los telescopios de diez metros del Observatorio WM Keck en Mauna Kea en Hawaii han descubierto más anillos débiles alrededor del gigante de hielo, elevando el total a 13. Los anillos llevan el nombre del alfabeto griego y los dos últimos anillos, los más externos, llamados (𝛍) y nu (𝛎) no fueron descubiertos. hasta un período de observaciones entre 2003 y 2005 por un equipo dirigido por Mark Showalter del Instituto SETI.
Los anillos mu y nu son especialmente desconcertantes. Esas observaciones iniciales mostraron que el mu-ring era más azul que el nu-ring, que tiene un tinte rojo. Los colores son informativos de su composición. El azul implica partículas muy pequeñas, mientras que el rojo indica polvo. Parecería que los mu- y nu-rings tienen orígenes muy diferentes, pero nadie sabía cuáles eran esos orígenes.
Ahora, añadiendo datos infrarrojos del Telescopio Espacial James Webb a las observaciones más antiguas de Hubble y Keck, un equipo dirigido por Imke de Pater de la Universidad de California, Berkeley y que incluye a Showalter, ha podido producir el primer espectro de reflectancia completo de los anillos, que se refiere a cómo reflejan la luz solar. El espectro confirmó sus colores y proporcionó alguna indicación de su origen.
“Al decodificar la luz de estos anillos, podemos rastrear tanto la distribución del tamaño de sus partículas como su composición, lo que arroja luz sobre sus orígenes y ofrece nuevos conocimientos sobre cómo se formaron y evolucionaron el sistema de Urano y los planetas similares”, dijo de Pater en un comunicado.
Las lunas de Urano llevan el nombre de personajes de las obras de William Shakespeare y de un poema de Alexander Pope, una convención iniciada por John Herschel. Las cinco lunas grandes (Miranda, Oberón, Titania, Umbriel y Ariel) orbitan a Urano más lejos, pero 14 de las lunas pequeñas orbitan a Urano más cerca que esas cinco lunas, y es entre estas 14 lunas donde se encuentran los anillos mu y nu.
El espectro de reflectancia muestra que el anillo mu está formado por partículas de agua helada. Esto coincide con el único otro anillo azul en el sistema solar, a saber, el anillo E de Saturno que se produce por criovulcanismo en la luna Encelado de Saturno, que arroja géiseres de agua al espacio. Incluso se ha rastreado el origen de las partículas heladas en el anillo mu-ring hasta su origen: una luna irregular de 12 kilómetros (7,5 millas) de ancho llamada Mab que fue descubierta por Showalter en 2003. Sin embargo, la mayoría de las otras lunas interiores tienden a ser más polvorientas y rocosas. ¿Por qué Mab es en gran parte hielo?
Mientras tanto, el nu-ring es más sucio, con entre un 10 y un 15% de su composición compuesta de compuestos orgánicos ricos en carbono del tipo que se encuentra típicamente en los entornos fríos del sistema solar exterior. Parecería que el nu-ring está siendo producido por el polvo emitido por las lunas no descubiertas que residen dentro del grupo de lunas interiores.
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“El material del anillo proviene de impactos de micrometeoritos y colisiones entre cuerpos rocosos invisibles ricos en materiales orgánicos, que deben orbitar entre algunas de las lunas conocidas”, dijo de Pater. “Una pregunta interesante es por qué los cuerpos que originan estos anillos tienen una composición tan diferente”.
Hay indicios de que el mu-ring está cambiando sutilmente de brillo, aunque aún no se comprende lo que nos dice esta pista. Sin embargo, dado el pequeño tamaño y la debilidad de estas diminutas lunas, parecería que resolver los misterios de Urano y su sistema de anillos y lunas debe esperar a una nueva misión.
“Sospecho que necesitaremos imágenes de cerca de una futura misión espacial a Urano para responder esa pregunta”, dijo Showalter.
Afortunadamente, se está preparando una misión (si la financiación lo permite), ya que regresar a Urano fue la principal prioridad planetaria en el Estudio Decenal más reciente de la Academia Nacional de Ciencias.
Los hallazgos fueron publicados el 16 de abril en el Journal of Geophysical Research: Planets.