Saturnus

Saturnus - AardeDe grootte van Saturnus vergeleken met de Aarde

Saturnus – startpagina

Vanaf de Zon geteld is Saturnus de zesde planeet. Het is ook de op een na grootste planeet in het zonnestelsel. Saturnus is de Romeinse naam voor Kronos. In de Griekse mythologie was Kronos de oppergod van de Titanen.

Saturnus is de verste planeet die we met het blote oog vanaf de Aarde kunnen zien maar met een telescoop zijn ook de schitterende ringen zichtbaar. Ofschoon de andere gasreuzen, Jupiter, Uranus en Neptunus, ook ringen hebben zijn die van Saturnus veruit het mooiste.

Kenmerken

Saturnus is een gasreus, de planeet bestaat voornamelijk uit waterstof en helium. Er passen 760 aardbollen in de planeet. De massa van Saturnus bedraagt 95 * de massa van de Aarde maar de planeet heeft daarnaast wel een extreem lage dichtheid die lager is dan die van water. Saturnus zou dus op water blijven drijven.

De gele en gouden banden in de atmosfeer van Saturnus zijn het resultaat van hele snelle winden in de bovenste delen van de atmosfeer die, gecombineerd met warmte vanuit het binnenste van de planeet, aan de evenaar snelheden tot wel 1800 kilometer per uur kunnen bereiken.

Saturnus draait in ongeveer 10,5 uur eenmaal om zijn as. Door deze snelle rotatie is de planeet aan de polen wat afgeplat en rond de evenaar stulpt de planeet wat uit. Meten om de evenaar is de omtrek 13.000 kilometer grote dan gemeten om de polen.

Redelijk recent is een gigantische zeshoekige structuur aangetroffen boven de noordpool van de planeet. Deze zeshoek heeft zijden van ongeveer 12.500 kilometer. Er passen ongeveer 4 aardbollen in de zeshoek. De structuur reikt tot ongeveer 100 kilometer diep in de atmosfeer. Hoe deze structuur tot stand is gekomen is onduidelijk.

Eenmaal per Saturnusjaar (ongeveer 30 aardse jaren) treden er gigantische stormen op. Sinds 1876 zijner zes van dergelijke stormen waargenomen. In 2011 was de Cassini-sonde van de NASA de eerste die een storm van dichtbij kon bestuderen.

Samenstelling en structuur

Atmosferische samenstelling (vol-%):

  • 96,3% moleculair waterstof
  • 3,25% helium
  • Sporen van methaan, ammoniak, deuterium, ethaan, ammoniakijs aerosolen, waterijs aerosolen, ammoniakwaterstofsulfide aerosolen

Magneetveld: sterkte is 578 * de sterkte van het aardse magneetveld.

Chemische samenstelling: Saturnus heeft een hete binnenkern bestaande uit ijzer en rotsachtig materiaal die wordt omringd door een buitenkern bestaande uit ammoniak, methaan en water. Daaroverheen bevindt zich een laag van vloeibaar metallisch waterstof gevolgd door een gebied van viskeus waterstof en helium. Deze laag wordt in de buurt van het oppervlak gasvormig en vermengd zich met de atmosfeer.

Interne structuur: Saturnus heeft een kern die 10 tot 20 keer zo zwaar is als de Aarde.

Baan en rotatie

  • Gemiddelde afstand tot de Zon: 1.426.725.400 kilometer. Dat is 9,53707 de afstand Aarde – Zon.
  • Perihelium (kleinste afstand tot de Zon: 1.349.467.000 kilometer. Dat is 9,177 * de afstand Aarde – Zon.
  • Aphelium: (grootste afstand tot de Zon): 1.503.983.000 kilometer. Dat is 9,886 * de afstand van de Aarde tot de Zon.

De manen van Saturnus

De planeet telt minimaal 62 manen. Omdat de planeet is vernoemd naar Kronos, de heer van de Titanen uit de Griekse mythologie zijn de meeste manen van Saturnus ook vernoemd naar Titanen of hun afstammelingen. Ook zijn er manen vernoemd naar reuzen uit de Gallische, Inuit en de Noorse mythologie.

Titan is de grootste maan van Saturnus. De maan is een beetje groter dan de planeet Mercurius en het is na Ganymedes de grootste maan in het zonnestelsel (de maan van de Aarde is nummer 5). Titan is bedekt met een dikke stikstofrijke atmosfeer die lijkt op de oer-atmosfeer van de Aarde. De atmosfeer van de Aarde is ongeveer 60 kilometer dik maar die van Titan is ongeveer 600 kilometer dik. In de atmosfeer komen koolwaterstoffen voor en het regent er methaan. Er is propyleen aangetroffen in de atmosfeer. Propyleen wordt op Aarde gebruikt om er kunststoffen van te maken. In 2016 wees een studie uit dat er diepe kloven voorkomen op de maan die zijn gevuld met vloeibare koolwaterstoffen.

Saturnus heeft verschillende vreemd gevormde manen. Zo lijken de manen Pan en Atlas op een vliegende schotel en is Japetus aan een kan zo helder als sneeuw en aan de andere kant zo donker als kool. Enceladus vertoont ijsvulkanisme; een verborgen vulkaan spuwt via meer dan 100 geisers aan de zuidpool water en andere chemische verbindingen de ruimte in. Maantjes als Prometheus en Pandora zijn herdersmaantjes; ze zorgen ervoor dat ringen in hun baan blijven bestaan.

Wetenschappers hebben veel manen gevonden maar in het chaotische systeem komen meer kleine maantjes voor die constant ontstaan en weer worden vernietigd.

De ringen van Saturnus

Galileo Galilei was de eerste die in 1601 de ringen van Saturnus heeft gezien. Echter door de matige kwaliteit van zijn telescoop leken het meer op een paar handvaten. Het was de Nederlandse astronoom Christiaan Huygens die met een betere telescoop zag dat het om een dunne vlakke ring ging.

Astronomen met nog sterkere telescopen zagen dat het om meer ringen ging die zijn opgebouwd uit miljarden deeltjes ijs en gesteente die in grootte variëren van een suikerklontje tot een huis. De grootste ring heeft een diameter van 7000 * de diameter van de planeet. Men denkt dat de ringen de overblijfselen zijn van kometen, asteroïden of verpulverde manen. Een studie uit 2016 suggereert dat het kan gaan om de overblijfselen van dwergplaneten. Ofschoon de ringen zich over een groot gebied uitstrekken zijn ze slechts ongeveer 50 kilometer dik. De Cassini-Huygens ruimtesonde heeft ook verticale structuren groter dan 3 kilometer aangetroffen in sommige ringen.

De ringen zijn alfabetisch genummerd in volgorde van ontdekking. Ze bevinden zich meestal dicht bij elkaar maar er is ook een uitzondering die wordt veroorzaakt door de Scheiding van Cassini. Dit is een leegte die ongeveer 4700 kilometer breed is. De hoofdringen, gezien vanaf de planeet, zijn bekend als C, B en A. De ringen B en A worden gescheiden door de Scheiding van Cassini. De D-ring is de binnenste ring, deze ring is heel erg zwak. De buitenste ring is pas in 2009 ontdekt.

In de ringen zijn vreemde spaken waargenomen die ontstaan en vaak na enkele uren al weer verdwijnen. Wetenschappers denken dat deze spaken mogelijk bestaan uit elektrisch geladen vellen van stofdeeltjes die ontstaan doordat kleine meteorieten op de ringen inslaan of uit elektronenstraling die ontstaat uit bliksem op de planeet. De F-ring van Saturnus bestaat uit verschillende smalle ringen die door elkaar heen lijken te kronkelen. Veranderingen in de dingen van Saturnus worden veelal veroorzaakt door inslagen van asteroïden en kometen.

Aan het einde van de Cassini-missie wijzigde de baan van de ruimtesonde waardoor deze veel dichter bij de ringen kon komen. Zodoende konden astronomen veel beter de interactie tussen de deeltjes bestuderen waardoor ze meer kennis kunnen opdoen over het ontstaan van de ringen.

De invloed van Saturnus op het zonnestelsel

Na Jupiter is Saturnus de zwaarste planeet en de aantrekkingskracht van Saturnus heeft zijn invloed gehad op het lot van ons zonnestelsel. Mogelijk heeft Saturnus er toe bijgedragen dat Neptunus en Uranus zich nu aan de buitenrand van het zonnestelsel bevinden. Samen met Jupiter is Saturnus er vermoedelijk ook verantwoordelijk voor dat de binnenplaneten vroeg in het ontstaan van het zonnestelsel te maken kregen met een spervuur van overgebleven puin.

Astronomen zijn nog steeds aan het leren hoe gasplaneten eigenlijk ontstaan en soms worden er computersimulaties uitgevoerd om de rol van Jupiter en Saturnus en de andere planeten te begrijpen. Een studie uit 2017 wijst er op dat Saturnus, nog meer dan Jupiter, er voor zorgt dat gevaarlijke asteroïden de Aarde niet kunnen bereiken.

Onderzoek en verkenning

In 1979 vloog de Pioneer 11 als eerste ruimtesonde op een afstand van 22.000 kilometer langs Saturnus. Daarbij werden twee buitenringen ontdekt. Ook ontdekte de Pioneer 11 een sterk magneetveld. De Voyager ontdekte dat de ringen zijn opgebouwd uit afzonderlijke ringetjes en ontdekte en bevestigde het bestaan van negen manen.

De Cassini ruimtesonde deed jarenlang onderzoek aan Saturnus en zijn manen. Het is de grootste interplanetaire ruimtesonde die ooit is gebouwd. Cassini woog 5650 kilogram en was zo groot als een huis van twee verdiepingen. De Cassini ontdekte pluimen op de ijsmaan Enceladus en bracht de Huygens probe mee die afdaalde door de atmosfeer van Titan en een succesvolle landing maakte op de maan. Cassini heeft tien jaar lang waarnemingen verricht aan de planeet en zijn manen. De Cassini-missie werd in september 2017 afgesloten. De ruimtesonde was door zijn brandstofvoorraad heen en verdween in de atmosfeer van de planeet.

Op dit moment zijn er geen concrete plannen voor een nieuw bezoek aan Saturnus maar er liggen wel verschillende ideeën om een ruimtesonde die kant op te sturen. Onder deze ideeën zijn missies naar Enceladus en Titan.

 

Eerste publicatie: 22 december 2012
Volledige revisie: 10 mei 2018

 

Meer artikelen over Saturnus