Zonnestelsel Nieuws

Waarom Jupiter niet zulke ringen heeft als Saturnus

Van planetaire ringen wordt vaak gespeculeerd dat ze een relatief veel voorkomend kenmerk zijn van reuzenplaneten, deels afgeleid van wat we zien in ons zonnestelsel. Hun ontstaan en levensduur blijven echter een onderwerp van discussie, en Jupiter – de grootste planeet in het zonnestelsel, heeft een zeer bescheiden ringsysteem.

Artist impressie Jupiter met de ringen van Saturnus
Een artist impressie van Jupiter met de ringen van Saturnus. Credit: Stephen Kane / University of California, Riverside.

Een onderscheidend gemeenschappelijk kenmerk van de reuzenplaneten in het zonnestelsel is de aanwezigheid van ringsystemen die rond de planeet draaien.

Ringsystemen zijn gedetecteerd en uitgebreid bestudeerd bij Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. In het bijzonder zijn de prominente ringen van Saturnus de bron geweest van talrijke onderzoeken met betrekking tot hun ontstaan en dynamiek.

Ter vergelijking: Jupiter bevat een aanzienlijk bescheidener ringsysteem dat uitgebreid is bestudeerd via gegevens van missies als Voyager en Galileo, evenals via waarnemingen vanaf de Aarde.

Theorieën over de oorsprong en evolutie van de Joviaanse ringen variëren, zoals hun mogelijke ontstaan samen met de Galileïsche manen (Europa, Ganymedes, Io en Callisto), en de bijdragen van botsingsmateriaal dat verloren is gegaan door hellende manen en ontsnappend materiaal van de Galileïsche manen en/of de binnenste kleine manen.

Andere mogelijke bronnen van potentieel ringmateriaal zijn afkomstig van inslagpuin en de getijdenverstoring van manen of grote passerende Kuipergordel-objecten.

De Galileische manen
familieportret van de Galileïsche manen van Jupiter. van links naar rechts: Ganymedes, Callisto, Io en Europa.

Dr. Stephen Kane, hoofdauteur van het artikel en astrofysicus aan de universiteit van Californië stoorde zich al lang aan het feit waarom Jupiter niet nog mooiere ringen heeft dan Saturnus. Als Jupiter ze zou hebben dan zouden ze voor ons nog helderder lijken want de planeet bevindt zich veel dichterbij dan Saturnus. Hij had ook vragen of Jupiter ooit die schitterende ringen heeft gehad en ze kwijt is geraakt. Het is namelijk mogelijk dat ringstructuren van tijdelijke aard zijn.

Om te begrijpen waarom Jupiter er momenteel uit ziet zoals hij uitziet hebben Kane en zijn collega Zhexing Li een dynamische computersimulatie uitgevoerd die rekening hield met de banen van de Galileïsche manen, evenals de baan van de planeet zelf en de informatie over de tijd die nodig is om de ringen te vormen.

De ringen van Saturnus bestaan voornamelijk uit ijs en een deel van dat ijs is mogelijk afkomstig van kometen die ook weer voornamelijk uit ijs bestaan.

Als manen massief genoeg zijn kan hun zwaartekracht het ijs uit de baan van een planeet gooien, zodat het in botsing komt met de manen.

De onderzoekers ontdekten dar de Galileïsche manen van Jupiter, waarvan er één de grootste maan in ons zonnestelsel is, alle grote ringen die zouden kunnen ontstaan, zeer snel zouden vernietigen. Als gevolg hiervan is het onwaarschijnlijk dat Jupiter in het verleden ooit grote ringen heeft gehad.

Massieve planeten vormen massieve manen, waardoor geen noemenswaardige ringen mogelijk zijn.

De bevindingen van de onderzoekers worden gepubliceerd in de Planetary Science Journal.

Artikel: Stephen R. Kane & Zhexing Li. 2022. The Dynamical Viability of an Extended Jupiter Ring System. Planetary Science Journal, in press; arXiv: 2207.06434

Eerste publicatie: 22 juli 2022
Bron: Sci-News