Ringe des Uranus

Der Planet Uranus ist von einem System von Planetenringen umgeben, das in seiner Variation und Vielschichtigkeit zwar nicht an die deutlich großflächigeren Bahnen der Saturnringe heranreicht, aber dennoch vor den einfacheren Strukturen der Jupiter- und der Neptunringe eingeordnet werden kann. Die ersten Ringe des Uranus wurden am 10. März 1977 durch James L. Elliot, Edward W. Dunham und Douglas J. Mink entdeckt. Obwohl bereits 200 Jahre zuvor der Astronom Wilhelm Herschel über die Beobachtung von Ringen berichtet hatte, wird von heutigen Astronomen bezweifelt, dass es angesichts ihrer dunklen und blassen Erscheinung mit den Mitteln der damaligen Zeit möglich war, das Ringsystem tatsächlich wahrzunehmen. Zwei weitere Ringe wurden im Jahre 1986 auf Bildern entdeckt, die die Raumsonde Voyager 2 vom Planeten aufnahm, und ein zusätzliches Ringpaar fand man zwischen 2003 und 2005 auf Fotos des Hubble-Weltraumteleskopes.

Seither sind 13 eigenständige Ringe des Ringsystems des Uranus bekannt. Geordnet nach Abstand vom Planeten werden sie mit 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν und μ bezeichnet. Ihre Radien betragen 38.000 km beim 1986U2R/ζ-Ring und erreichen 98.000 km beim μ-Ring. Zwischen den Hauptringen konnten zusätzliche matte Staubbänder und unvollständige Bögen beobachtet werden. Die Ringe sind extrem dunkel, so dass die sphärische Albedo der Ringpartikel nicht über 2 Prozent hinausgeht. Sie setzen sich wahrscheinlich aus gefrorenem Wasser zusammen, das sich mit einigen dunklen, strahlungsabsorbierenden organischen Komponenten verbunden hat.

Die meisten der Uranusringe sind undurchsichtig und nur wenige Kilometer breit. Das Ringsystem besteht aus kleinen Objekten, die mehrheitlich einen Durchmesser zwischen 0,2 und 20 m haben. Einige der Ringe sind optisch sehr klein: So bestehen die ausgedehnten und matten Ringe 1986U2R/ζ, μ und ν aus dünnen Staubpartikeln, während sich der schmale und ebenfalls matte λ-Ring aus größeren Objekten zusammensetzt. Das relative Fehlen von Staub innerhalb des Ringsystems erklärt sich aus dem Luftwiderstand, den die ausgedehnte Exosphäre des Uranus durch seine Korona mit sich bringt.

Man vermutet, dass die Ringe des Uranus nicht älter als 600 Millionen Jahre und damit relativ jung sind. Das Ringsystem besteht vermutlich aus Überresten einer Vielzahl von Monden, welche ursprünglich einmal den Planeten umkreist hatten, ehe sie vor langer Zeit untereinander kollidierten. Nach Zusammenstößen brachen die Monde in zahllose Teile auseinander, die anschließend als die heute sichtbaren schmalen und optisch dichten Ringe überdauerten und nun den Planeten in strikt definierten Bahnen umgeben.

Der Vorgang, wie die schmalen Ringe in ihrer Form gehalten werden, ist bis heute nicht vollständig verstanden. Anfangs wurde angenommen, dass jeder schmale Ring mit einem Paar nahestehender sogenannter Schäfermonde in Verbindung steht, die deren Form stützen. Allerdings konnte Voyager 2 bei ihrem Vorbeiflug 1986 lediglich ein Schäferpaar (Cordelia und Ophelia) entdecken, das einen Einfluss auf den hellsten Ring (ε) ausübt.