천문학자들은 태양계에서는 두 번째로 천왕성이 푸른색의 고리를 가지고 있다는 것을 발견했다. 이 고리들은 토성의 푸른 고리처럼 작은 크기의 달을 포함하고 있을지 모른다. 과학자들은 큰 입자들이 달에 포획되는 반면에 고리를 덮고 있는 먼지에 미치는 미묘한 힘 때문에 작은 입자들은 남아있다고 생각한다. 이 미세한 입자들은 푸른 빛을 반사하기 때문에 독특한 빛을 형성한다고 미국 연구팀은 'Science'에 보고했다.

목성, 토성, 천왕성과 해왕성 둘레의 다른 모든 고리들은 이보다 더 크거나 작은 입자들로 구성되어 있어 붉은 색을 띤다. 천문학자들은 오래 전부터 거대 가스 행성인 천왕성이 직경 10m에 달하는 어두운 입자로 이루어진 고리들에 둘러싸여 있음을 알고 있었다. 그러나 지난 12월, 이 행성의 12번째와 13번째 새로운 고리가 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)에 의해 발견되었다.

천문학자들은 하와이에 있는 Keck 망원경의 적외선 파장으로 고리 시스템을 관측하였다. 가장 바깥쪽의 고리와 얼음으로 이루어진 달인 Mab은 붉은 색의 내부 고리와는 달리 적외선으로는 관측될 수 없었다. University of California, Berkeley의 천문학 교수인 Imke de Pater가 주도하는 연구팀은 이 고리가 밝은 파란색으로서 행성에서는 매우 드문 현상이라고 말한다. “고리가 파란색을 띠는 것은 입자의 크기가 마이크로미터 이하의 극도로 미세한 물질이라는 것을 의미한다. 붉은 색으로 보이는 대부분의 고리 입자보다 훨씬 크기가 작다는 것을 알 수 있다”고 de Pater 교수는 말했다.

사람 머리카락 굵기의 천 분의 일 이하인 이 미세한 입자들은 지상에서 푸른 하늘을 만드는 매우 작은 입자처럼 푸른 빛을 산란시키고 반사한다. 보통의 고리들은 붉은 빛을 반사시키는 큰 입자를 포함하고, 또한 철 성분의 붉은 물질들로 구성되었기 때문에 붉은색을 띤다. 토성과 천왕성의 푸른 외부 고리들은 모두 작은 달들이 존재한다는 것 이외에도 매우 흡사한 특징을 지니고 있다.

“이 달들은 고리 속에서 돌기 때문에 매우 작은 입자인 미세한 운석(micrometeorites)과 계속적으로 충돌하고 있다. 대기가 전혀 없는 달에서 작은 입자들은 고속으로 달에 충돌하며 달의 물질을 우주로 분출시킨다. 또한 달이 매우 작기 때문에 이 운석들은 달에서 탈출하여 행성 주위의 궤도로 진입한다. 작은 입자들은 행성 주변의 궤도에 머물러 있지만, 큰 입자들은 달에 다시 충돌한다”고 de Pater 교수는 말했다.

이 연구는 Search for Extra-Terrestrial Intelligence(Seti) Institute의 Mark Showalter, Space Science Institute의 Heidi Hammel, Lawrence Livermore National Laboratory의 Seran Gibbard와 함께 수행되었다. 과학자들은 천왕성의 고리들이 더 선명하게 보이는 내년에 다시 관측을 할 예정이다.