Ringen van Jupiter

Ontdekking

Een eerste aanwijzing dat Jupiter een ringenstelsel had, kwam in 1974 van het ruimtetuig Pioneer 11. Op een bepaald moment gaf het instrument dat het aantal hoogenergetische deeltjes mat, een plotse daling aan. Sommige wetenschappers leidden daaruit af dat de Pioneer 11 een onbekende ring had gepasseerd, die de deeltjes tegenhield. Weinig wetenschappers geloofden dit echter, tot Voyager 1 in 1979 fotografisch bewijs leverde. Voyager 2 bestudeerde de ringen iets nauwgezetter, en Galileo kon in 1996-1997 uitgebreide metingen uitvoeren.

Afbeelding: De ring van Jupiter, in tegenlicht. [Foto: JPL]

Eigenschappen

Het ringenstelsel van Jupiter bestaat uit drie zones. De hoofdzone strekt zich uit van 1,72 tot 1,81 Jupiterstralen, en is 7 000 km breed en 30 km dik. De buitengrens is vrij scherp, de binnengrens vager. Zelfs op dit dikste deel van de ring is deze zeer zwak. De maantjes Adrastea en Metiszitten in deze ring.

Afbeelding: De drie ringen van Jupiter. [Foto's: JPL]

Rond de ring ligt een grote halo van zo'n 20 000 km dik. De eigenlijke 'ring' wordt dus nog eens omgeven door een ijle torus.

Buiten deze hoofdring ligt een tweede, nog veel zwakkere ring, die zeer langzaam vervaagt tot hij op 3,1 Jupiterstralen opgaat in het interplanetaire medium. De maantjes Amalthea en Thebe bevinden zich in deze ring, en zijn wellicht de bron van het materiaal in deze zwakke buitenring.

De binnenring van Jupiter bestaat uit zeer kleine stofdeeltjes, 1 tot 2 micron groot. Dergelijke stofdeeltjes eroderen op een periode van 1 000 jaar gemakkelijk weg, wat aangeeft dat de ring van Jupiter erg jong is, en dus ofwel voortdurend ververst wordt, ofwel slechts tijdelijk bestaat. Wellicht is het stof grotendeels afkomstig van de maantjesAdrastea en Metis, die gebombardeerd worden door micrometeorieten en materiaal afkomstig van Io.

Het magnetische veld van Jupiter creëert een voortdurende elektromagnetische kracht, de Lorentz-kracht, die de deeltjes vanuit het binnenste van de hoofdring wegduwt naar een grotere inclinatie, waar ze in de torusvormige halo terechtkomen. In die halo worden de stofdeeltjes verder fijngemalen, tot ze op 0,03 micron bijna geen invloed meer ondervinden van de aantrekkingskracht. Enkel de magnetische kracht werkt dan nog op hen in, zodat ze via de magnetische veldlijnen uit de halo worden weggeslingerd en op de polen van de planeet terechtkomen.

De studie van het ringenstelsel van Jupiter heeft duidelijk gemaakt dat dergelijke stelsels erg jong zijn en sterk afhankelijk van voortdurende verversing door kleine maantjes en mooms.

Meer informatie over de vorming van ringenstelsels bij gasreuzen vind je op deze link.