Zonnestelsel Nieuws

Hubble ziet de start van het nieuwe ringspakenseizoen van Saturnus

Saturnus is bekend om zijn iconische maagdelijke ringen. De belangrijkste B-ring kan echter vlekken en strepen van donkerder of lichter materiaal hebben, ook wel spaken genoemd, die mogelijk verband houden met stofinteracties met het magnetische veld van de planeet. Deze spaken verschijnen periodiek en duren ongeveer 8 jaar en ze zijn geconcentreerd rond de lente- of herfst equinox van Saturnus. In 2021 en 2022 onthulden waarnemingen gedaan met behulp van de Hubble Space Telescope het begin van een nieuw ringspakenseizoen voorafgaand aan de volgende equinox in 2025.

Meerkleurige waarnemingen onthulden een roodachtige kleur en dat de spaken de planeet omcirkelen op ongeveer dezelfde snelheid als de ringdeeltjes, hoewel misschien beïnvloed door de variabele rotatiesnelheid van de magnetosfeer van Saturnus.

Nieuwe spaken in de ringen van Saturnus
Deze Hubble-afbeelding kondigt het begin van het spakenseizoen van Saturnus aan met de verschijning van twee spaken in de B-ring, links in de afbeelding. Credit: NASA / ESA / Amy Simon, NASA’s Goddard Space Flight Center / Alyssa Pagan, STScI.

Net zoals de Aarde maakt de rotatie-as van Saturnus een hoek en dat betekent dat de planeet vier seizoenen kent. Vanwege de langere baan om de Zon duren die seizoenen wel aanmerkelijk langer; ieder seizoen duurt ongeveer zeven aardse jaren.

Een equinox vindt plaats wanneer de ringen met de rand naar de Zon toe zijn gekanteld. De spaken verdwijnen wanneer het nabij de zomer- of winterzonnewende op Saturnus is. Wanneer de Zon zijn hoogste of laagste breedtegraad lijkt te bereiken op het noordelijk of zuidelijk halfrond van een planeet.

Naarmate de herfstequinox van het noordelijk halfrond van Saturnus op 6 mei 2025 nadert, wordt verwacht dat de spaken steeds prominenter en waarneembaarder worden.

De vermoedelijke boosdoener voor de spaken is het variabele magnetische veld van de planeet. Planetaire magnetische Velden werken samen met de zonnewind waardoor een elektrisch geladen omgeving ontstaat. Wanneer die geladen deeltjes op Aarde de atmosfeer raken is dit op het noordelijk halfrond zichtbaar als aurora borealis.

Astronomen denken dat de kleinste ijzige ringdeeltjes ter grootte van stof ook geladen kunnen worden waardoor die deeltjes tijdelijk boven de rest van de grotere ijsdeeltjes en keien in de ringen zweven.

De ringspaken werden begin jaren ’90 voor het eerst waargenomen door de Voyager-missie van de NASA. De tijdelijke, mysterieuze kenmerken kunnen donker of licht lijken, afhankelijk van de verlichting en kijkhoeken.

Dankzij het Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL)-programma van Hubble, dat een archief van gegevens over de buitenste planeten van het zonnestelsel bouwt, zullen astronomen dit seizoen meer tijd hebben om de spaken van Saturnus te bestuderen dan ooit tevoren.

De laatste equinox van Saturnus vond plaats in 2009, terwijl NASA’s Cassini-ruimtesonde in een baan om de gasreus cirkelde voor verkenning van dichtbij.

Nu de missie van Cassini in 2017 is voltooid en de Voyager-missie al lange tijd geleden is afgesloten zet Hubble het werk voort van lange termijnmonitoring van de veranderingen op Saturnus en de andere buitenplaneten.

Ondanks jarenlange uitstekende waarnemingen door de Cassini-missie is het precieze begin en de duur van het spakenseizoen nog steeds onvoorspelbaar en is het vergelijkbaar met het voorspellen van de eerste storm tijdens het orkaanseizoen.

Hoewel de andere drie gasreuzen van ons zonnestelsel ook ringsystemen hebben is niets te vergelijken met de prominente ringen van Saturnus. Hierdoor zijn ze een laboratorium voor het bestuderen van spaakverschijnselen.

Of spaken kunnen en zullen voorkomen op andere geringde planeten is momenteel niet bekend. Het is een fascinerende goocheltruc van de natuur die we, voorlopig tenminste, alleen op Saturnus zien.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters.

Artikel:  Amy A. Simon et al. Hubble Detects the Start of a New Saturn Ring Spoke Season. Geophysical Research Letters, published online February 9, 2023; doi: 10.1029/2022GL101904

Eerste publicatie: 10 februari 2023
Bron: NASA