Con sorpresa degli Astronomi, il telescopio spaziale Hubble ha fotografato un paio di nuovi anelli attorno al lontano pianeta Urano. Il più largo ha un diametro doppio degli anelli di Urano che già si conoscevano. I nuovi anelli sono così lontani che sono stati denominati il "secondo sistema di anelli" di Urano.
Inoltre Hubble ha spiato due piccoli satelliti, uno dei quali divide l’orbita con uno degli anelli scoperti di recente. Ancora più sorprendente, una analisi precisa dei dati rivela che nella ultima decade sono cambiate in modo notevole le orbite della famiglia di lune interne di Urano. Complessivamente queste nuove scoperte significano che Urano possiede un sistema di corpi orbitanti, molto denso, in rapido cambiamento e forse dinamicamente instabile. "Le nuove scoperte dimostrano in modo netto che Urano ha un sistema giovane e dinamico di anelli e lune" afferma Mark Showalter, dell’Istituto SETI "fino a che nessuno aveva idea che ci fossero degli anelli, non avevamo diritto di aspettarcene".
Ci si aspetta che la polvere in una orbita di questo tipo si esaurisca disperdendosi, perciò è evidente che gli anelli debbano essere riforniti in maniera costante da materiale fresco. Mark Showalter e il suo collaboratore Jack Lissauer dell’Ames Research Centre della NASA ipotizzano che l’anello più esterno sia rifornito dal satellite compagno, di 20 kilometri di diametro, denominato Mab che hanno visto per la prima volta nel 2003, usando l’Hubble. L’impatto dei meteoriti genera continuamente polvere dalla superficie di Mab e la polvere si disperde in un anello attorno ad Urano. (Altre piccole lune sono collegate agli anelli, incluso Amaltea a Giove, Pan a Saturno e Galatea a Nettuno.) L’anello di Mab riceve un fresco rifornimento di polvere ad ogni impatto. In questo modo la natura "fa il bilancio" continuando a fornire l’anello con nuova polvere mentre la vecchia polvere si disperde con una spirale o ricade di nuovo sulla luna. I risultati degli impatti sui piccoli oggetti sono stati dimostrati in maniera evidente il 4 Luglio 2005, con la collisione tra la sonda Deep Impact e il nucleo della cometa Temple 1. Dalla superficie della cometa, infatti, si è levata una enorme nuvola di polvere.
Showalter e Lissauer hanno misurato numerose variazioni alle orbite delle lune interne di Urano fin dal 1994, quando i loro movimenti sono stati messi a paragone con osservazioni precedenti di Hubble e Voyager. "Sembra essere un processo casuale o caotico, perchè c’è un continuo scambio di energia e di momento angolare tra le lune" dice Lissauer. "Le variazioni degli ultimi dieci anni sono piccole, ma il problema con il caos è che i piccoli mutamenti diventano esponenziali col tempo". I calcoli di Lissauer ipotizzano che le lune incominceranno a collidere tra qualche milione di anni, un tempo straordinariamente corto se paragonato ai 4,5 miliardi di anni che sono l’età del sistema di Urano. Forse la luna più instabile di tutti è la piccola Cupido, che ha una orbita che la porta entro 800 km dalla luna Belinda.
Showalter e Lissauer ipotizzano che la loro scoperta di un secondo anello, che orbita più vicino al pianeta, fornisca una ulteriore evidenza di una evoluzione verso la collisione del sistema. L’anello orbita nel mezzo delle lune ma non ha un corpo visibile che lo rifornisca con la polvere. "Questo anello può essere una spia, segno di una cintura non vista di corpi con diametro da pochi decimetri a pochi kilometri" dice Sowlater. Egli propone che la distruzione, dovuta a collisione, di una luna nel passato di Urano possa avere prodotto l’anello di detriti che adesso osservano.
La meravigliosa acutezza e sensibilità di Hubble hanno scoperto gli anelli in una serie di 80 foto con esposizione lunga 4 minuti, nell’agosto 2004. Il team ha poi riconosciuto i nuovi anelli, deboli, in 24 nuove immagini prese un anno prima. Immagini recenti del settembre 2005 le rivelano molto più chiaramente.
Showalter ha trovato gli anelli anche in immagini di archivio prese durante il sorvolo di Urano da parte del Voyager 2 nel 1986. I primi nove anelli di Urano sono stati scoperti nel 1977, durante delle osservazioni durante l’occultazione stellare dell’atmosfera del pianeta. Durante i passaggi ravvicinati del Voyager, sono stati scoperti due altri anelli interni e dieci nuove lune. Tuttavia, nessuno notò gli anelli esterni poiché erano molto deboli e parecchio lontani dal pianeta. Showalter è stato in grado di ritrovarli con una accurata analisi di circa 100 immagini riprese dal Voyager.
Dato che i nuovi anelli sono praticamente trasparenti, essi si renderanno molto piò visibili quando saranno visti di lato. Ciò avverrà nel 2007, quando il Sole splenderà direttamente al di sopra dell’equatore di Urano.