Lyman alfa-skogen

Uranus ringar 37
Dynamik och ursprung
Ett fysikaliskt skeende som ännu saknar ordentlig
förklaring gällande Uranus smala ringar är hur de hålls
isolerade. Utan en mekanism som håller dess partiklar
samman skulle ringarna snabbt spridas ut radiellt och
livstiden för Uranus ringsystem skulle inte vara mer än
1 miljon år. [2] Den modell som oftast anförs för att
förklara hur de hålls isolerade föreslogs ursprungligen
av Peter Goldreich och Scott Tremaine. [34] Den går ut
på att ett par närligande månars gravitation, en yttre och
en inre herdemåne, interagerar med en ring. Månarnas
respektive gravitation håller kvar ringens partiklar på
plats mellan sig, men gradvis flyttar månarna sig själva
från ringen. [2] För att detta skall ske på ett effektivt sätt
måste herdemånarnas samlade massa överstiga ringens
massa med minst faktorn två till tre. Det är känt att
denna mekanism sker i fallet med ε-ringen där
herdemånarna Cordelia och Ophelia påverkar den.
Cordelia är även den yttre herdemånen för δ-ringen och
Ophelia den yttre herdemånen för γ-ringen. [27] Ingen
måne större än 10 km är dock känd i närheten av någon
av de andra ringarna. [8] Det nuvarande avståndet till
Cordelia och Ophelia från ε-ringen kan användas för att
uppskatta ringens ålder. Beräkningarna visar att
ε-ringen inte kan vara äldre än 6 × 10 8 [2] [25]
år.
Ett fotografi av Uranus ringar, taget av Voyager 2. Färgerna på
fotografiet är inte de naturliga utan bilden är färgbehandlad för att
man ska kunna se ringarna bättre.
Eftersom Uranus ringar tycks vara unga måste de konstant fyllas på av de fragment som bildas när större kroppar
kolliderar. Uppskattningar pekar på att livstiden för en måne likt Puck är ett fåtal miljarder år innan den slits sönder
av kollisioner. Livstiden för mindre objekt är mycket kortare. [2] Alla de mindre månarna såväl som ringarna som
existerar idag kan vara resultatet av sönderslitningen av ett flertal drabanter i Pucks storlek som skett under de
senaste 4,5 miljarder åren. [25] Varje sådan sönderslitning skulle då ha lett till ett kaskad av nya kollisioner som
snabbt malde ner alla större kropparna till en mycket mindre storlek, ända ned till stoftpartiklar. [2]
Stoftbandets ursprung är mindre problematisk. Stoft har en mycket kort livstid, mellan 100–1000 år. Banden fylls
dock på då kollisioner med större partiklar i ringarna, små månar och meteoroider som kommer utifrån Uranus
system. [3] [25] Bältet med de små månarna som gett upphov till dem samt partiklarna är dock osynliga på grund av
deras låga optiska djup. Stoftet visar sig dock i framåtspritt ljus. [25] De smala huvudringar och bältet med de små
månarna som skapade stoftbanden tros skilja sig åt när det kommer till distributionen av partiklarnas storlek. De
smala huvudringarna fler beståndsdelar som är mellan en centimeter och en meter i storlek. En sådan fördelning
ändrar ytan av materian i ringarna, vilket leder till en högre optisk densitet i bakåtspritt ljus. I motsats till detta har
stoftbanden relativt få större partiklar, vilket leder till ett lågt optiskt djup. [25]