Waarom Jupiter geen ringen heeft zoals Saturnus

Jupiter zou – omdat hij groter is – grotere en meer spectaculaire ringen moeten hebben dan Saturnus. Maar nieuw UC Riverside-onderzoek (*) toont aan dat de massieve manen van Jupiter voorkomen dat dergelijke ringen er de nachtelijke hemel verlichten.

"Het stoort me al lang waarom Jupiter niet nog meer verbazingwekkende ringen heeft die Saturnus te schande zouden maken", zei UCR-astrofysicus Stephen Kane, die het onderzoek leidde.

"Als Jupiter ze had, zouden ze voor ons nog helderder lijken, omdat de planeet zoveel dichterbij is dan Saturnus." Kane vroeg zich ook af of Jupiter ooit fantastische ringen had die verloren zijn gegaan. Ringstructuren kunnen immers tijdelijk zijn.

Bij de foto: Artistieke impressie van Jupiter met ringen die zouden wedijveren met die van Saturnus. Afbeelding: Stephen Kane/UCR

Om te begrijpen waarom Jupiter er momenteel uitziet zoals hij eruit ziet, hebben Kane en zijn afgestudeerde student Zhexing Li een dynamische computersimulatie uitgevoerd die rekening hield met de banen van de vier belangrijkste manen van Jupiter, evenals de baan van de planeet zelf, en informatie over de tijd waarop het duurt voordat ringen zich vormen. Hun resultaten worden binnenkort uitvoerig gepubliceerd in het tijdschrift Planetary Science.

De ringen van Saturnus zijn grotendeels gemaakt van ijs, wellicht deels afkomstig van kometen, ook grotendeels van ijs gemaakt. Als manen massief genoeg zijn, kan hun zwaartekracht het ijs uit de baan van een planeet gooien of de baan van het ijs voldoende veranderen om met de manen in botsing te komen.

"We ontdekten dat de Galileïsche manen van Jupiter, waarvan er één de grootste maan in ons zonnestelsel is, alle grote ringen die zich zouden kunnen vormen, zeer snel zouden vernietigen", zei Kane. Als gevolg hiervan is het onwaarschijnlijk dat Jupiter ooit in het verleden grote ringen heeft gehad.

Bij de foto: De Galileïsche manen van Jupiter. Foto: NASA.

"Massieve planeten vormen massieve manen, waardoor ze geen substantiële ringen hebben", zei Kane.

Alle vier de reuzenplaneten in ons zonnestelsel - Saturnus, Neptunus, Uranus en Jupiter - hebben ringen. De ringen van zowel Neptunus als Jupiter zijn echter zo dun dat ze moeilijk te zien zijn met traditionele instrumenten voor sterrenkijken.

Toevallig bevatten enkele van de recente afbeeldingen van de pas in gebruik genomen James Webb Space Telescope afbeeldingen van Jupiter, waarop de vage ringen zichtbaar zijn.

"We wisten niet dat deze kortstondige ringen bestonden totdat het ruimtevaartuig Voyager (**) er voorbij vloog ", zei Kane.

Uranus heeft ringen die niet zo groot zijn, maar substantiëler zijn dan die van Saturnus. In de toekomst is Kane van plan simulaties uit te voeren van de omstandigheden op Uranus om te zien wat de levensduur van de ringen van die planeet zou kunnen zijn.

Bij de foto: Jupiter en enkele van zijn manen met een vage ring zichtbaar. Foto: NASA/ESA/CSA/B. Holler/J. Stansberry/STScI

Sommige astronomen geloven dat Uranus op zijn kant is gekanteld als gevolg van een botsing die de planeet had met een ander hemellichaam. De ringen kunnen de overblijfselen zijn van die inslag.

Naast hun schoonheid helpen ringen astronomen om de geschiedenis van een planeet te begrijpen, omdat ze bewijs leveren van botsingen met manen of kometen die in het verleden hebben plaatsgevonden. De vorm en grootte van de ringen, evenals de samenstelling van het materiaal, geven een indicatie over het soort gebeurtenis waardoor ze zijn gevormd.

“Voor ons astronomen zijn ze de bloedspatten op de muren van een plaats delict. Als we naar de ringen van reuzenplaneten kijken, is het een bewijs dat er iets catastrofaals is gebeurd om dat materiaal daar te plaatsen, 'zei Kane.

Vertaler: Jan Vyvey.
Bron: UC Riverside.

(*) De Universiteit van Californië - Riverside (Engels: University of California, Riverside; afgekort UC Riverside of UCR) is een Amerikaanse openbare onderzoeksuniversiteit en een van de tien algemene campussen van het Universiteit van Californië-systeem. De 486 hectare grote hoofdcampus ligt in een voorstedelijk gebied van Riverside, in Riverside County. Daarnaast is er een 8 hectare grote afdelingscampus in Palm Desert.

De universiteit werd in 1907 opgericht als het UC Citrus Experiment Station. Tegenwoordig studeren er meer dan 20.000 studenten aan UC Riverside. Riverside telt hoge percentages beursstudenten en studenten uit minderheden en levert daarmee een belangrijke bijdrage aan sociale mobiliteit.

(**) https://nl.wikipedia.org/wiki/Voyager_2 - https://nl.wikipedia.org/wiki/Voyager_1