Uranus

Die Ringe des Riesenplaneten Uranus wurden erst spät und zufällig entdeckt. Am 10. März 1977 verfolgten mehrere Observatorien um den Indischen Ozean die Bedeckung des Sterns SAO 158687 durch den Planeten, um den Durchmesser des Planeten genauer zu bestimmen. Schon 40 Minuten vor der eigentlich Bedeckung schwächte sich das Licht des Stern mehrfach kurzzeitig ab. Nach dem Vorübergang des Planeten geschah dasselbe ziemlich genau in umgekehrter zeitlicher Reihenfolge. Weitere Sternbedeckungen durch Uranus zeigten, dass die Ringe sehr schmal sind und Uranus nahezu kreisförmig umgeben.

Als die Raumsonde Voyager 2 als bisher einzige das Uranussystem am 24. Januar 1986 passierte fand sie zwei weitere Ringe. Zwischen 2003 und 2005 wurden nochmals zwei weitere Ringe mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgespürt. Insgesamt wurden 13 sehr dunkle und dünne Ringe entdeckt, deren Abstände von Uranus sich zwischen 37.000 bis 51.160 Kilometer erstrecken. Bis auf den äußersten Ring sind alle sehr schmal, unter 10 Kilometern. Nur der Epsilon-Ring ist bis zu 100 km breit. Der Ring wird durch die beiden Minimonde Cordelia und Ophelia zusammengehalten, weil sie als Hirten- bzw. Schäfermonde wirken. Wie die Ringe des Saturn sind die Ringe des Uranus nicht massiv, sondern bestehen aus Brocken von etlichen Metern Größe und Staub.

Mindestens sechs der Ringe sind allerdings nicht wirklich kreisförmig und ihre Dicke schwankt leicht. Am deutlichsten wird dies beim Epsilon-Ring, dessen Radius um 800 km variiert, während seine Breite 20 bis 100 km beträgt. Die Ringe werden in drei Gruppen unterteilt: neun schmale Ringe (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), zwei Ringe, die Staub enthalten (1986U2R/ζ, λ) und zwei äußere Ringe (ν, μ).

Die Ringe sind extrem dunkel und reflektieren nur 5 - 6% des Sonnenlichts. Deshalb wurden sie so spät entdeckt.

2007 kam Uranus in eine Position, bei der die Ringe von der Kante zu sehen waren. Dabei stellten Forscher fest, dass die Ringe sich seit dem Vorbeiflug von Voyager 2 verändert hatten bzw. teilweise neu entstanden waren. Seitdem sind manche näher an die Planetenoberfläche herangerückt andere hatten sich weiter entfernt. An manchen Stellen befand sich damals Staub an Stellen, wo er 1986 noch nicht vorhanden war.

Damit stellt sich die Frage nach der Stabilität und der Lebensdauer der Ringe. Ohne einen Mechanismus, der die Ringe zusammenhält, müsste sie sich in weniger als 1 Million Jahren aufgelöst haben. im Allgemeinen gegen Forschende davon aus, dass Ringe von einem Paar Schäfermonde zusammengehalten werden. Das gilt zumindest für den Epsilon-Ring, für den die beiden kleinen Monde Cordelia und Ophelia als innere bzw. äußere Schäfermonde wirken. Aber in der Nähe der anderen Ringe konnte bisher kein Mond ausgemacht werden, der größer als 10 km wäre. Berechnungen für den Epsilon-Ring zeigen, dass er wohl nicht älter als 600 Millionen Jahre ist.

Vermutlich entstanden die Ringe durch Kollisionen größerer Brocken. Dabei sammelten sich ein teil der Kollisionstrümmer durch gegenseitige Resonanzen und Schäfermonde in den Ringen. Deshalb ist zu erwarten, dass weitere kleine Monde, kleiner als 10 km, in den Ringen vorhanden sind.

Die Staubbänder besitzen deutliche kürzere Lebenszeiten, nur 100 bis 1.000 Jahre. Sie müssen deshalb fortlaufend erneuert werden. Ein möglicher Mechanismus ist der Zusammenstoß der größeren Ringbestandteile untereinander.