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Uranusringe: Zwei sehr verschiedene Uranusringe

Die beiden äußersten Ringe des Planeten Uranus unterscheiden sich deutlich voneinander, wie Messungen mit dem James-Webb-Teleskop ergeben haben. Das betrifft sowohl ihre Zusammensetzung als auch ihre Entstehung.
Ein astronomisches Bild zeigt einen Planeten mit einem bläulich-weißen Farbverlauf, der von einem dunklen Ring umgeben ist. Der Hintergrund ist schwarz, was den Fokus auf den Planeten verstärkt. Der helle Kern des Planeten hebt sich deutlich ab. Links im Bild sind die Logos von NASA, ESA und anderen Organisationen vertikal angeordnet.
Die beiden äußersten Ringe des Uranus entstehen durch unterschiedliche Vorgänge im Planetenumfeld und sind in ihrer Zusammensetzung auch verschieden. Sie befinden sich außerhalb der auf diesem Bild des James-Webb-Weltraumteleskops aus dem Jahr 2025 sichtbaren Ringe.

Mit Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) und Archivdaten des Keck-Teleskops auf dem Mauna Kea in Hawaii untersuchte eine Forschungsgruppe um Imke de Pater an der University of California in Berkeley das Ringsystem des siebten Planeten in unserem Sonnensystem. Die Gruppe interessierte sich vor allem für die beiden Ringe μ und ν, die am weitesten von Uranus entfernt sind. Erstmals gelang es, von beiden Spektren aufzunehmen und somit auf ihre chemische Zusammensetzung zu schließen. Das Team veröffentlichte seine Ergebniss in der Fachzeitschrift »Geophysical Research Letters Planets«.

Der äußerste Ring μ, der rund 90 000 Kilometer vom Planeten entfernt ist, zeigt sich im Bereich der Umlaufbahn des nur zwölf Kilometer großen Monds Mab am dichtesten. Er besteht aus staubfeinen Partikeln aus annähernd reinem Wassereis, die an den Rauch einer glimmenden Zigarette erinnern. Sie werden durch Mikrometeoriten, die auf Mab niedergehen, aus dessen Oberfläche herausgeschlagen und reichern sich im Umfeld um dessen Orbit an.

Die beiden äußersten Uranusringe | Etwa 70 000 und 90 000 Kilometer trennen die beiden äußersten Ringe des Uranus von ihrem Planeten. Der μ-Ring ist etwa 17 000 Kilometer breit, der ν-Ring nur etwa 3800 Kilometer. Der μ-Ring ist im Bereich der Umlaufbahn des lediglich etwa zwölf Kilometer großen Mondes Mab am dichtesten; er besteht aus Wassereispartikeln, die von Mikrometeoriten aus dem Kleinkörper herausgeschlagen werden. Der ν-Ring hängt mit keinem bekannten Uranusmond zusammen; er enthält neben Wassereis auch organische Stoffe. Für die Aufnahme kamen Filter im infraroten Wellenlängenbereich zwischen 3,2 (links) und 1,5 Mikrometern (rechts) zum Einsatz. Uranus selbst und das Hauptringsystem sind in der linken Aufnahme in ihrer Helligkeit reduziert, um die beiden äußeren Ringe sichtbar zu machen.

Der näher am Planeten liegende Ring ν besteht dagegen nicht nur aus Wassereis, sondern enthält laut den JWST-Spektren rund 10 bis 15 Prozent Beimengungen von organischen Stoffen. Diese sind im Uranussystem weit verbreitet. Bei ihm ist kein offensichtlicher Ursprungskörper bekannt, die Gruppe um de Pater vermutet, dass sich in diesem Bereich um Uranus eine Anzahl von Kleinstmonden befindet, die zu unaufällig sind, um von der Erde aus entdeckt zu werden. Sie dürften aus Gesteinsmaterial mit einem hohen Anteil an organischen Stoffen bestehen – ähnlich den kohligen Chondriten unter den Meteoriten. Aus diesen Kleinstmonden schlagen Mikrometeoriten ebenfalls Material heraus, welches dann den ν-Ring bildet.

Die Ringe und inneren Monde von Uranus | In dieser Grafik sind alle bekannten Ringe des Uranus und die Bahnen der vielen Kleinmonde enthalten, die den siebten Planeten in geringem Abstand umkreisen. Die Ringe μ und ν bilden den Abschluss des Ringsystems nach außen. Sie würden aus der Nähe betrachtet wie der Dunstschleier einer Zigarette wirken, insbesondere der μ-Ring, in dem der Kleinmond Mab umläuft.

Die Uranusringe tragen ihre Bezeichnungen in der Reihenfolge ihrer Entdeckung, nicht nach ihrem Abstand vom Planeten. Sie sind sehr dunkel, dünn und leuchtschwach. Daher wurde das Ringsystem erst im Jahr 1977 bei einer Sternbedeckung durch Uranus entdeckt. Die beiden äußersten Ringe wurden vor rund 20 Jahren mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgespürt. Im Infraroten lassen sie sich deutlich einfacher beobachten als im Visuellen, sodass die Gruppe um de Pater auf das JWST zurückgriff. Durch die spezielle Bauform der Optik an Bord des Weltraumteleskops entstehen die charakteristischen sechsstrahligen Beugungsbilder bei hellen Himmelskörpern wie Uranus. Sie mussten aufwendig aus den Bildern herausgerechnet werden, was aber je nach der Verarbeitung der Aufnahmen nicht restlos möglich ist.

  • Quellen
de Pater, I. et al., JGR Planets, 10.1029/2025JE009404, 2026

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