Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De vier planeten met ringen zullen je misschien verrassen

De nieuwste opname van Saturnus vanuit NASA's Hubble-ruimtetelescoop legt prachtige details van het ringsysteem vast. NASA, ESA, A. Simon (GSFC), M.H. Wong (Universiteit van Californië, Berkeley) en het OPAL-team

Saturnus staat bekend om zijn briljante ringsysteem. De ringen van Saturnus zijn de meest uitgebreide van alle planeetringen in dit zonnestelsel, maar andere planeten hebben ook ringen, waaronder Jupiter en Neptunus, beide Jupiterplaneten.

Joviaanse planeten zijn gasplaneten zonder vaste oppervlakken. Sommige grotere gasreuzen vormen planetaire ringen om zich heen, terwijl andere te klein zijn of niet genoeg lokale materie hebben om in een ringsysteem te worden opgenomen.

Dus hoe ontstaat dit systeem van ringen en wat zorgt ervoor dat de ene planeet wel ringen heeft en de andere niet? Laten we enkele planeten met ringen in het zonnestelsel onderzoeken en hoe ze zijn ontstaan.

Inhoud
  1. Hoe ringsystemen ontstaan ​​
  2. Planetaire ringen in het zonnestelsel
  3. Waarom heeft de aarde geen eigen ringsysteem?
  4. Verkenning van de ringen van Saturnus

Hoe ringsystemen ontstaan ​​

Ringsystemen kunnen zich vormen rond gigantische planeten die voldoende zwaartekracht hebben om kleine manen, asteroïden en andere objecten in hun baan te lokken. "Als een maan dichter bij een planeet wordt getrokken, bereiken de getijdenkrachten, dat wil zeggen de zwaartekracht aan weerszijden, een punt waarop de zwaartekracht van de maan zichzelf niet meer bij elkaar kan houden", legt dr. Vahé Peroomian uit, hoofdprofessor natuurkunde en astronomie. aan de Universiteit van Zuid-Californië. "Dit staat bekend als de Roche-limiet en zorgt ervoor dat de maan uit elkaar wordt gescheurd."

Terwijl de in een baan om de aarde draaiende maan keer op keer uit elkaar valt, wordt deze vermalen tot water-, ijs- en stofdeeltjes die langs de zwaartekrachtbaan reizen, zoals water dat door een afvoer loopt. Ringsystemen zijn echter tijdelijke structuren, omdat ijsdeeltjes smelten als ze te dicht bij de zon komen, en kleinere stofdeeltjes naar de planeet worden getrokken en in de atmosfeer verbranden.

Planetaire ringen in het zonnestelsel

Alle gasreuzen in ons buitenste zonnestelsel, inclusief Saturnus, Jupiter, Uranus en Neptunus, hebben hun eigen ringsystemen. Deze planeten in de buitenste delen van het zonnestelsel hebben een grote massa om ringdeeltjes aan te trekken, en ze draaien ver genoeg van de zon af om het waterijs bevroren te laten blijven.

Lees verder om te ontdekken hoe elk ringensysteem van planeet tot planeet verschilt.

Jupiterringen

Gegevens van het Galileo-ruimtevaartuig dat van 1995 tot 2003 in een baan om Jupiter draaide, bevestigden dat de ringen van Jupiter zijn gemaakt door meteoroïde inslagen op kleine nabijgelegen manen. NASA, JPL, Galileo Project, (NOAO), J. Burns (Cornell) et al.

Het ringsysteem van Jupiter bestaat uit vier hoofdcomponenten:de binnenste "haloring" bestaande uit stofdeeltjes; een dunne, zwakke hoofdring; en twee ragfijne ringen. De ringen van Jupiter rond de buitenkant van het systeem worden gewoonlijk de Amalthea-ring en de Thebe-ring genoemd, genoemd naar de manen die het benodigde materiaal leverden na inslagen met hoge snelheid.

De ringen van Jupiter werden voor het eerst ontdekt in 1979 tijdens de eerste vlucht van Voyager 1 en werden in de jaren negentig opnieuw onderzocht door het Galileo-ruimtevaartuig. Hoewel het onwaarschijnlijk is dat ze tijdens ons leven zullen verdwijnen, krimpen de ringen van Jupiter mogelijk als gevolg van de extreme zwaartekracht van de planeet op deze dunne ringlagen.

De ringen van Neptunus

De James Webb Ruimtetelescoop gaf het helderste zicht op de ringen van Neptunus in meer dan 30 jaar dankzij zijn Near-Infrared Camera (NIRCam), die verschillende heldere, smalle ringen en de zwakkere stofbanden van de planeet vastlegde. NASA, ESA, CSA, STScI

Het Voyager 2-ruimtevaartuig maakte in 1989 de eerste beelden van de ringen van Neptunus met behulp van stellaire occultatiemethoden om de verplaatsing van ultraviolet licht te meten. Door deze techniek kon Voyager 2 onderscheiden dat Neptunus vijf hoofdringen heeft (Galle, Le Verrier, Lassell, Arago en Adams) en vier prominente ringbogen (Liberté, Egalité, Fraternité en Courage). Deze kleinere ringen worden gevormd door zwakke, dunne verzamelingen stof ter grootte van een micrometer die rond het ringsysteem worden geleid door de vier kleine manen van Neptunus.

De ringen van Saturnus

NASA's Cassini-ruimtevaartuig heeft een schitterend beeld van Saturnus opgeleverd, genomen terwijl het ruimtevaartuig zich in de schaduw van Saturnus bevond . NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

De ringen van Saturnus zijn het meest uitgebreide ringsysteem van alle planeten in ons zonnestelsel, waardoor deze gasreus onbedoeld een van de meest opwindende planeten is om opnieuw te creëren voor je wetenschappelijk project van de vierde klas. De ringen van Saturnus zijn doorgaans verdeeld in 14 verschillende secties, waarbij de D-ring het dichtst bij de planeet ligt en de E-ring en het Phoebe-ringsysteem van Saturnus het verst verwijderd zijn.

Saturnus bestaat voornamelijk uit waterstof en helium, en is feitelijk de enige planeet in het zonnestelsel met een lagere dichtheid dan water. Deze reflecterende gasstructuur, omlijst door zijn kenmerkende schijfvormige systeem, maakt het een van de verste planeten die je met behulp van een kleine telescoop aan de nachtelijke hemel kunt zien. Als je een glimp van dit hemelse wonder hoopt op te vangen:de planeet en zijn ringen zijn het grootste deel van het jaar zichtbaar, behalve in januari en februari, wanneer de planeet het dichtst bij de zon staat. Saturnus lijkt echter het helderst wanneer hij in augustus en september oppositie bereikt.

Ringen van Uranus

Deze ingezoomde afbeelding van Uranus, vastgelegd door de nabij-infraroodcamera van de James Webb Telescoop ( NIRCam), onthult verbluffende beelden van de ringen van de planeet. NASA, ESA, CSA, STScI. Beeldverwerking:J. DePasquale (STScI)

Uranus heeft twee sets ringen. Astronoom en wetenschapper James L. Elliot en zijn team ontdekten op 10 maart 1977 de binnenringen, die uit negen verschillende ringen bestaan. Deze ontdekking is recenter in de geschiedenis van de ruimteverkenning, omdat de ringen van Uranus uit grotere lichamen bestaan ​​dan zijn zusterplaneten, Jupiter en Neptunus. Dit gebrek aan stof en kleinere deeltjes zorgt ervoor dat de ringen van Uranus dun en enigszins ondoorzichtig lijken vanuit de observatoria op aarde.

Eén van de twee buitenste ringen is roodachtig zoals veel andere ringen in het zonnestelsel, terwijl de andere buitenste ring blauw lijkt, zoals de E-ring van Saturnus.

Waarom heeft de aarde geen eigen ringsysteem?

Hoewel de aarde geen kleine planeet is, heeft ze niet de massa van gigantische planeten zoals Uranus en Neptunus. Omdat de Roche-limiet het belangrijkste mechanisme is voor het maken van ringen, en dit fenomeen zich voordoet op een afstand van ongeveer 1,5 tot 2,5 keer de straal van een planeet, zou een maan of asteroïde binnen ongeveer 9.000 kilometer van onze planeet moeten reizen om uit elkaar te vallen. .

Uit onze nachtelijke hemel blijkt duidelijk dat de aarde de zwaartekracht heeft om manen te vormen; het is echter onwaarschijnlijk dat er materie beschikbaar is die klein genoeg is om zijn eigen ringenstelsel te vormen.

Verkenning van de ringen van Saturnus

Deze illustratie toont NASA's Cassini-ruimtevaartuig dat op het punt staat een van zijn duiken te maken tussen Saturnus en zijn binnenste ringen als onderdeel van de grote finale van de missie. NASA/JPL-Caltech

De beroemde astronoom Galileo Galilei ontdekte de ringen van Saturnus in 1610 G.T., en sindsdien hebben de meeste astronomen getheoretiseerd dat de ringen van Saturnus waarschijnlijk ongeveer 4,5 miljard jaar gelijktijdig met de reuzenplaneet zijn gevormd.

De Cassini-ruimtesonde werd echter in 1997 gelanceerd om onderzoek in de diepe ruimte uit te voeren en heeft tussen 2004 en 2017 meer dan een decennium besteed aan het onderzoeken, vastleggen en verzenden van gegevens die enig licht werpen op deze verre planeet.

De Cassini-missie had tot doel verschillende doelstellingen te bereiken, waaronder een onderzoek naar de exacte samenstelling en structuur van het 282.000 kilometer brede ringsysteem en de oppervlakken van de satellieten.

De Cassini-missie heeft jarenlang onderzoek gedaan naar de magnetische effecten van de nabijgelegen manen van Saturnus. Deze objecten variëren in grootte van kleine manen zoals Mimas, die zo klein zijn dat ze geen ronde vorm kunnen behouden, tot gigantische manen zoals Titan, die groter is dan welke dwergplaneet in het zonnestelsel dan ook. Cassini bestudeerde ook het gedrag van de atmosfeer van Saturnus en leerde meer over de tijdsvariabiliteit op de grootste maan van Saturnus, Titan.

Tijdens zijn baanbrekende reis stuurde Cassini enkele van de meest baanbrekende gegevens terug die wetenschappers dwongen opnieuw te onderzoeken wat we denken te weten over ons zonnestelsel en de ruimte daarbuiten.

Een van Cassini's meest verrassende inzichten in de wereld van Saturnus was de relatief jongere leeftijd van zijn ringen.

"Als je teruggaat naar de tijd van de dinosauriërs, ongeveer 100 miljoen jaar geleden, en je zou naar Saturnus kijken, zou je geen ringen zien", zegt Peroomian. "De ringen van Saturnus zijn extreem nieuw vergeleken met de leeftijd van het zonnestelsel."

Dat is interessant

In februari 2023 publiceerden astronomen van de Universiteit van Sheffield een onderzoek in het tijdschrift Nature over een nieuw ringsysteem dat het team in ons zonnestelsel ontdekte. De ringen bevinden zich rond Quaoar, een dwergplaneet die rond Neptunus draait. De ringen zijn te klein om direct te zien; in plaats daarvan ontdekte het team het ringsysteem door een occultatie waar te nemen, wat betekent dat het licht van een achtergrondster werd geblokkeerd door Quaoar terwijl deze om de zon draaide. Wat dit ringsysteem bijzonder uniek maakt, is dat het twee keer zo ver verwijderd is als wat wetenschappers eerder dachten dat de maximale limiet was volgens de Roche-limiet, wat de buitenste grens is van waar ringsystemen zouden kunnen overleven.




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Hoe virussen de manier veranderen waarop we naar evolutie kijken
  2. Hoe stuifmeel werkt
  3. Een natuurbehoudsraadsel:wanneer rattencontrole om de ene soort te behouden een andere soort bedreigt
  4. Stamcellen die vetweefsel genereren, hebben een circadiane klok
  5. De biodiversiteit van de aarde verandert naarmate de planeet opwarmt. Maar hoe?
  6. Hoe u een mRNA-reeks kunt berekenen
  7. Voors en tegens van Cloning Plants & Animals
  8. Britse rundvleesboeren willen overstappen naar netto nul, maar praktische en financiële belemmeringen staan ​​in de weg
  9. Faagresistente E. coli-stammen ontwikkeld om mislukte fermentatie te verminderen

Wetenschap