De ringen van Saturnus

De Italiaanse astronoom Galileo Galilei
De Italiaanse astronoom Galileo Galilei

Saturnus, de zesde planeet in het zonnestelsel, is door zijn ringen gemakkelijk aan de sterrenhemel te herkennen. Sinds de uitvinding van de telescoop zijn astronomen gefascineerd door de ringen.

Geschiedenis

Toen Galileo Galilei in 1610 voor het eerst door zijn telescoop naar Saturnus keek dacht hij dat de ringen enorme manen waren die zich aan weerszijden van de planeet bevonden. Na verschillende jaren van waarnemingen zag hij de de vorm van de ringen veranderde en dat ze zelfs verdwenen bij het veranderen van de positie van de planeet ten opzichte van de Aarde.

De rotatie-as van Saturnus maakt een hoek van 37° ten opzichte van het baanvlak met de Zon – vergelijkbaar met de helling van 23° die de Aardas maakt. Deze ashelling zorgt voor seizoenen, net als bij ons op Aarde, maar is er ook verantwoordelijk voor dat we de ringen niet altijd onder dezelfde hoek kunnen waarnemen. De ringen hebben een doorsnede van 273.600 kilometer (ongeveer de afstand Aarde – Maan) maar ze zijn gemiddeld slechts 1 kilometer dik.

In 1655 stelde de Nederlandse astronoom Christiaan Huygens voor dat de vreemde objecten bij Saturnus massieve ringen waren en in 1660 stelde een andere astronoom voor dat de ringen waren opgebouwd uit allemaal kleine maantjes. Het duurde 200 jaar voor dit inzicht bevestigd kon worden.

In 1979 was Pioneer 11 de eerste ruimtesonde die het ringvlak van Saturnus passeerde en waarnemingen er aan kon verrichten. In de jaren 80 van de vorige eeuw maakten de ruimtesondes Voyager 1 en Voyager 2 spectaculaire beelden van de ringen van Saturnus. In 2004 werd de Amerikaanse-Europese ruimtesonde Cassini-Huygens de eerste verkenner die in een baan om Saturnus werd gebracht. Cassini maakt gedetailleerde studies de planeet, zijn ringen en zijn manen. Nu, eind 2013 is de Cassini nog steeds actief.

Samenstelling en Structuur

Tekeningen Galileo Galileo
Tekeningen die Galileo maakte van zijn waarnemingen van Saturnus

De ringen van Saturnus bestaan uit miljarden kleine deeltjes in grootte variërend van zandkorreltjes tot rotsblokken met de grootte van een berg. Ze bestaan voornamelijk uit waterijs maar de ringen slokken ook rotsachtige meteorieten op tijdens de reis van de planeet om de Zon.

Als je door een kleine amateur telescoop naar Saturnus kijkt dan lijkt het alsof er sprake is van één ring. In werkelijkheid zijn het een heleboel ringen die worden gescheiden door openingen. De ringen zijn alfabetisch genaamd in volgorde van hun ontdekking. De belangrijkste ringen zijn, van buiten naar binnen, de A-, B- en C-ring. De opening tussen de A- en de B-ring is 4700 kilometer breed en wordt de Scheiding van Cassini genoemd. In de A-ring komt nog een opening voor die 325 kilometer breed is. Deze opening wordt de Scheiding van Encke genoemd. Deze opening wordt in stand gehouden door de maan Pan.

Het ringenstelsel van Saturnus
Het ringenstelsel van Saturnus en de verdeling van de manen (NASA)

In 1980 ontdekte de Voyager 1 de D-ring, dit is de binnenste ring. De F-ring bevindt zich net buiten de A-ring. Voorbij de F-ring zijn ook nog de G-ring en de E-ring ontdekt. De F-ring wordt in stand gehouden door de manen Prometheus en Pandora.

De ringen zelf bestaan uit openingen en opgevulde structuren waarvan er sommigen zijn gevormd en in stand worden gehouden door kleine maantjes. Er zijn ook structuren waargenomen die astronomen nog niet hebben kunnen verklaren.

Saturnus is niet de enige planeet met ringen. Ook Jupiter, Uranus en Neptunus hebben ringen. Het ringenstelsel van Saturnus is wel veruit het grootste en het enige dat voor amateurastronomen zichtbaar is.

Tabel ringen en openingen

NaamAfstand tot planeet*
(kilometer)
Breedte
(kilometer)
D-ring 66.970 – 74.4907.500
C-ring74.400 – 91.98017.500
– Scheiding van Colombo77.800100
– Scheiding van Maxwell87.000270
– Scheiding van Bond88.690 – 88.78030
– Scheiding van Dawes90.200 – 90.22020
B-ring91.980 – 117.58025.500
– Scheiding van Cassini117.500 – 122.0504700
– Scheiding van Huygens117.680285 – 440
– Scheiding van Herschel118.183 – 118.285102
– Scheiding van Russell118.597 – 118.63033
 – Scheidig van Jeffrey118.931 – 118.96938
 – Scheiding van Kuiper119.403 – 119.4063
 – Scheiding van Leplace119.848 – 120.406238
 – Scheiding van Bessel120.236 – 120.24610
 – Scheiding van Barnard120.305 – 120.31813
 A-ring122.050 – 136.77014.600
 – Scheiding van Encke133.570325
 – Scheiding van Keeler136.53035
 – Scheiding van Roche136.770 – 139.3802600
F-ring140.22430 – 500
G-ring116.000 – 174.0008000
E-ring180.000 – 480.000300.000

 * de afstand is berekend vanaf het centrum van de planeet tot aan het begin van de ring (bron: IAU)

Ontstaanstheorieën

Er zijn verschillende theorieën over hoe de ringen zijn ontstaan. Er zijn astronomen die denken dat passerende kometen en asteroïden door de zwaartekracht van de planeet zijn ingevangen en in stukken zijn gebroken voor ze de planeet bereikten.

Een andere theorie geeft aan dat het gaat om grote manen die door de planeet zijn aangetrokken en door botsingen uit elkaar zijn geslagen. Saturnus heeft 62 bekende manen waarvan alleen Titan groot is. Slechts 13 manen hebben een doorsnede groter dan 50 kilometer. De aantrekkingskracht van deze manen heeft een invloed op de structuur van de ringen. Het is mogelijk dat de buitenste, ijsachtige lagen van de grote manen is gestript. De lichte ijsachtige deeltjes hebben een ring om de planeet gevormd, de zwaardere rotsachtige kernen van deze manen zijn te pletter geslagen op de planeet. Dit zou verklaren waarom de ringen voornamelijk uit waterijs bestaan.

Eerste publicatie: 2 november 2013
Laatste keer aangepast op: 15 oktober 2017

Meer artikelen over Saturnus