Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Saturnus heeft gigantische ringen en een maan vol ruimtemeren

Van alle planeten met ringsystemen zijn de ringen van Saturnus veruit het meest indrukwekkend, zoals je kunt zien in deze afbeelding gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Saturnus is de tweede grootste planeet in het zonnestelsel. Het is ook een van de vier Jupiterplaneten. Het ontleent zijn naam aan een Romeinse god van de landbouw. Terwijl andere reuzenplaneten ringen hebben, waaronder Jupiter, Uranus en Neptunus, zijn de ringen van Saturnus het meest bijzonder.

De ringen van de planeet zijn gevuld met ijs, stof en gesteente en draaien om Saturnus. De grootste ring, bekend als de Phoebe-ring, is groter dan Saturnus zelf. Veel groter. De Phoebe-ring is ongeveer 100 tot 270 keer de straal van Saturnus, waardoor hij ongeveer 3,75 miljoen tot 10,1 miljoen mijl (6 miljoen tot 16,2 miljoen kilometer) van de planeet verwijderd is.

Ter vergelijking:de gemiddelde afstand tussen de aarde en de maan is 238.855 mijl of 384.400 kilometer. Opnieuw zet de astronomie het menselijke ego onder controle.

De ringen van Saturnus krijgen misschien alle aandacht, maar we mogen de andere kenmerken ervan niet negeren. De zesde planeet vanaf de zon, Saturnus is ook de tweede grootste in het zonnestelsel, na Jupiter.

Deze twee planeten zijn een klasse apart. Als je alle planeten, van Mercurius tot Neptunus, samen zou voegen, zouden Saturnus en Jupiter alleen al meer dan 90 procent van hun cumulatieve massa voor hun rekening nemen.

Ondanks de massa van Saturnus is het de minst dichte planeet in de baan van de zon – en ook de minst bolvormige. We moeten naar de fysieke samenstelling kijken om te begrijpen waarom.

Inhoud
  1. Saturnus heeft korte dagen
  2. Stormen woeden ten noorden van de evenaar van Saturnus
  3. De ringen van Saturnus zijn ongeëvenaard
  4. Hoe het ringsysteem ontstond
  5. Saturnus heeft de meeste manen in het zonnestelsel

Saturnus heeft korte dagen

Uit onderzoek uit 2019 bleek dat een dag op Saturnus slechts 10 uur, 33 minuten en 38 seconden duurt. Dat maakt het de op een na kortste dag in het zonnestelsel. De spinsnelheid verklaart een van zijn vreemdere eigenschappen.

Je ziet dat Saturnus een enorme taille heeft. De evenaar van de planeet heeft een diameter van 74.898 mijl (120.536 kilometer). Toch is de pool-tot-pooldiameter van Saturnus veel kleiner, wat overeenkomt met slechts 67.560 mijl (108.728 kilometer). Dus bij wijze van spreken is Saturnus 10 procent breder dan hij hoog is.

Astronomen noemen dit soort ongelijkheid een equatoriale uitstulping. Elke planeet in het zonnestelsel heeft er één, maar die van Saturnus is de meest extreme. Draai een object – welk object dan ook – en de buitenrand zal sneller bewegen dan het midden ervan. Dat is natuurkunde voor jou.

Saturnus draait met zeer hoge snelheid om zijn as; vandaar de kortheid van zijn dagen. En hier komt dichtheid in het spel. Net als Jupiter is Saturnus een gasreus. Dergelijke werelden bestaan ​​voornamelijk uit waterstof en helium – en terwijl de aarde aan de buitenkant vast is, is een gasreus dat niet. (Het kan echter een harde, vaste kern hebben.)

Nu is Saturnus ronduit enorm qua volume. Er zouden ongeveer 764 objecten ter grootte van de aarde in passen, en de planeet is 95 keer zo groot als onze thuiswereld. En toch is de aarde, in verhouding tot haar omvang, acht keer dichter .

In feite is water – ja, gewoon water – dichter dan Saturnus. (Hoewel dat niet betekent dat de planeet zou blijven drijven, in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht.) Dankzij de lage, lage dichtheid en de snelle rotatieperiode is Saturnus vervormd tot een langwerpige wereld die er qua profiel nogal platgedrukt uitziet.

Stormen woeden ten noorden van de evenaar van Saturnus

NASA's Cassini-ruimtevaartuig veroverde een samengesteld beeld in bijna ware kleuren van een enorme storm, of de Grote Witte Vlekken, die door de atmosfeer van het noordelijk halfrond van Saturnus razen. NASA/JPL-CALTECH/SSI

Jupiter heeft een aanhoudende storm die de Grote Rode Vlek wordt genoemd. Het antwoord van het Saturniaanse systeem hierop zijn de 'Grote Witte Vlekken', periodieke stormen die elke 20 tot 30 aardse jaren op het noordelijk halfrond van Saturnus ontstaan. De weersomstandigheden werden voor het eerst ontdekt in 1876 en zijn van kolossale omvang.

NASA's Cassini-ruimtevaartuig bracht 13 productieve jaren door rond Saturnus. Op 5 december 2010 was het getuige van de meest recente versie van het fenomeen Grote Witte Vlekken.

De storm was ongeveer 1.300 kilometer breed en 2.500 kilometer lang toen hij voor het eerst begon.

Maar in de daaropvolgende zes maanden breidde de ‘vlek’ zich in de lengterichting uit, totdat hij zich in een gigantische cirkel rond de planeet had gevormd.

Sommige onderzoekers denken dat de Grote Witte Vlekken deel kunnen uitmaken van een cyclus waarbij de buitenste laag van de atmosfeer van Saturnus langzaam warmte verliest, waardoor de warme lucht van lagere niveaus naar boven kan barsten.

Boven op de noordpool van Saturnus is er een wolkenpatroon te zien in de vorm van een gigantische zeshoek. Deze prettig symmetrische straalstroom draait tegen de klok in, heeft een doorsnede van zo'n 32.000 kilometer en omvat een orkaan die al over de pool raast sinds hij in 1988 werd ontdekt.

De ringen van Saturnus zijn ongeëvenaard

NASA's Cassini-ruimtevaartuig legde deze blik vast op de ringen van Saturnus, bijna op hun rand, en laat zien hoe "dun" zij zijn. Op de afbeelding zijn de manen van Saturnus Mimas en Janus (boven de ringen) en Tethys (onder de ringen) te zien. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Natuurlijk kennen we allemaal de ringen van Saturnus. De gasreus dankt zijn populariteit aan dit verbluffende systeem eromheen.

Saturnus is niet de enige planeet met ringen. Jupiter, Uranus en Neptunus hebben ook ringsystemen. Maar qua omvang is het netwerk van ijzige ringen rond Saturnus totaal ongeëvenaard.

Het ringsysteem van Saturnus strekt zich uit tot 282.000 kilometer van de planeet, maar verticaal slechts ongeveer 10 meter. Dus verhoudingsgewijs zijn de iconische ringen van de gasreus dunner dan een normaal vel schrijfpapier, merkte astronoom Phil Plait op.

De meeste primaire binnenringen worden geleverd met letternamen. Het dichtst bij Saturnus wordt de "D"-ring genoemd, die een binnenstraal heeft van ongeveer 66.900 kilometer (41.569 mijl). Het wordt omringd door de C-, B-, A-, F-, G- en E-ringen – in die volgorde. Overigens zijn de ringen van Saturnus niet alfabetisch gerangschikt, omdat dit naamgevingssysteem de data van hun ontdekking weerspiegelt. "A", "B" en "C" werden eerder waargenomen dan de rest.

Gemeten vanaf de buitenrand vertoont de ‘E’-ring een indrukwekkende straal van 480.000 kilometer. Of tenminste, dat lijkt indrukwekkend totdat je de grote boze Phoebe-ring leert kennen die we eerder noemden. Deze werd voor het eerst gezien in 2009 en is vernoemd naar een maan van Saturnus.

Hoe het ringsysteem ontstond

Speciale banen waarbij de aarde en het Cassini-ruimtevaartuig aan weerszijden van de ringen van Saturnus worden geplaatst, een geometrie die bekend staat als occultatie. Cassini voerde de eerste radio-occultatieobservatie van de ringen van Saturnus uit op 3 mei 2005. NASA/JPL

Deze ringen bestaan ​​voornamelijk uit waterijs, steen- en stofdeeltjes. Sommige stukjes zijn zo groot als een suikerkorrel; anderen kunnen uw huis waarschijnlijk in de schaduw stellen. Het ringmateriaal is in ieder geval opvallend dun uitgerekt.

Terwijl Saturnus zelf waarschijnlijk ongeveer 4,5 miljard jaar oud is, is de leeftijd van zijn ringen niet zo duidelijk. Gegevens van NASA's Cassini-ruimtevaartuig, dat het Saturnus-systeem tussen 1997 en 2017 bestudeerde, suggereren dat ze tussen 10 en 100 miljoen jaar geleden ontstonden, toen een ijzige komeet (of enkele met ijs bedekte manen) te dicht bij de planeet kwamen.

De bezoeker(s) kwam op een griezelige manier aan zijn einde, waarbij ze door de zwaartekracht van Saturnus in stukken werden gereten. Toen deze fragmenten met elkaar botsten, werden ze kleiner en vermenigvuldigden ze zich, waardoor het magere systeem ontstond dat we vandaag de dag allemaal kennen.

Aan de andere kant werd in een artikel uit 2019 betoogd dat het hele Saturnus-stelsel in een vroeg stadium van de geschiedenis van ons zonnestelsel zou kunnen zijn ontstaan. We zullen moeten zien hoe het debat zich zal ontvouwen als er nieuw bewijsmateriaal naar voren komt.

Saturnus heeft de meeste manen in het zonnestelsel

De enorme maan Titan is hier groter dan de planeet Mercurius, terwijl deze rond Saturnus draait. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Geen enkele andere planeet in het zonnestelsel heeft meer manen dan Saturnus – zelfs de machtige Jupiter niet! Vanaf 8 juni 2023 heeft Saturnus een bevestigde 146 manen in zijn baan. Je kunt de manen van Saturnus vinden in, rond en buiten het ringsysteem. Voordat NASA's Cassini-ruimtevaartuig in 2017 met pensioen ging, bleek dat sommige ervan klonten stof en ijs uit de ringen verzamelen.

Geen enkele maan van Saturnus heeft ongetwijfeld meer belangstelling getrokken dan de grootste maan van Saturnus, Titan. Titan, de op een na grootste maan van het zonnestelsel, is de enige maan in het zonnestelsel waarvan bekend is dat hij wolken, zeeën en meren heeft. De atmosfeer van Titan heeft ook rivieren van vloeibaar methaan en ethaan in plaats van vloeibaar water.

Er is slechts één ander lichaam in de baan van de zon met stilstaande vloeistofplassen. Hier is een hint:je zit er nu op.

Titan is ook opmerkelijk vanwege zijn atmosfeer. En er wordt getheoretiseerd dat de atmosfeer van Titan 'ijsvulkanen' zou kunnen hebben die water spuwen in plaats van lava. Klinkt als een paradijs.

Dat is cool

Als de op een na grootste planeet in het zonnestelsel is Saturnus zichtbaar aan de nachtelijke hemel met een verrekijker of een kleine telescoop in de achtertuin. Je kunt zelfs de ringen van Saturnus en zijn grotere manen bekijken als de omstandigheden precies goed zijn.

Veelgestelde vragen over Saturnus

Hoeveel manen heeft Saturnus?
Er zijn nu 146 geverifieerde manen van Saturnus. Geen enkele andere planeet in het zonnestelsel heeft zoveel natuurlijke satellieten – zelfs de machtige Jupiter niet.
Wat is er speciaal aan Saturnus?
Ondanks zijn enorme omvang is Saturnus de minst dichte planeet in de baan van de zon – en ook de minst bolvormige. Maar volgens NASA is het meest unieke bezit van Saturnus zijn spectaculaire ringsysteem.
Waar is Saturnus van gemaakt?
Net als Jupiter is Saturnus een gasreus. Dergelijke werelden bestaan ​​voornamelijk uit waterstof en helium. Terwijl de aarde aan de buitenkant solide is, zijn gasreuzen zoals Saturnus dat niet.
Waarom is Saturnus zo speciaal?
Afgezien van zijn spectaculaire ringsysteem is Saturnus de zesde planeet in ons zonnestelsel en ook de tweede grootste na Jupiter.
Wat is de bijnaam van Saturnus?
De bijnaam van Saturnus is "Geringde Planeet" vanwege zijn prominente ringsysteem.