Saturnus se ringe

Saturnus se ringe is die grootste planetêre ringstelsel in die Sonnestelsel. Hulle bestaan uit tallose klein deeltjies, wat wissel van ’n paar mikrometer tot ’n paar meter in deursnee wat groepe vorm wat om Saturnus wentel. Die deeltjies bestaan feitlik net uit ys wat effens besoedel word deur ruimtestof en ander chemikalieë.

Hoewel die ringe Saturnus helderder laat lyk, is hulle nie met die blote oog van die Aarde af sigbaar nie. Daar is talle openinge in die ringe waar minder deeltjies voorkom, wat óf veroorsaak word deur die planeet se mane óf waarvan die oorsaak onbekend is. Name word deur die Internasionale Astronomiese Unie (IAU) bepaal: Die breër openinge word "verdelings" genoem en die smaller openinge "gapings".

In Desember 2010 het die tydskrif National Geographic voorgestel dat die ringe die oorblyfsels van ’n reusemaan kan wees wat van sy ysige dop gestroop is voordat dit teen die planeet gebots het.

Geskiedenis

Galileo 

Galileo Galilei was die eerste mens wat die ringe om Saturnus gesien het, in 1610 deur sy teleskoop. Hy kon egter nie uitmaak wat dit was nie. Hy het geskryf dat Saturnus uit drie planete bestaan wat baie naby aan mekaar lê en altyd in dieselfde posisie ten opsigte van mekaar bly. "Hulle is in ’n lyn parallel met die diereriem, en die middelste een [Saturnus] is sowat drie keer die grootte van dié aan die kante [die kante van die ringe]." In 1612, toe die vlak van die ringe loodreg met die Aarde was, het hulle "verdwyn". Galileo kon dit nie verstaan nie en het gewonder: "Het Saturnus sy kinders ingesluk?" (met verwysing na die mite van die god Saturnus/Kronos wat sy kinders ingesluk het om te voorkom dat hulle sy bewind omverwerp). Hulle het in 1613 weer verskyn, en dit het Galileo verder verwar.

Ander teorieë 
In 1655 het Christiaan Huygens die eerste mens geword wat voorstel dat ’n ring om Saturnus wentel. Met ’n teleskoop wat hy self ontwerp het en wat baie meer gevorderd as Galileo s’n was, het Huygens Saturnus bestudeer en geskryf: "Dit [Saturnus] word omring deur ’n dun, plat ring wat nêrens aan hom raak nie en oorhel na die sonnebaan." Robert Hooke was nog ’n persoon wat Saturnus vroeg al bestudeer het en hy het waargeneem dat die ringe skadu's gooi.

In 1675 het Giovanni Domenico Cassini vasgestel dat Saturnus se ring uit verskeie kleiner ringe bestaan met gapings tussenin; die grootste van dié gapings is later die Cassini-verdeling genoem. Hierdie verdeling is ’n 4 800 km wye streek tussen die A- en die B-ring. In 1787 het Pierre-Simon Laplace voorgestel dat die ringe bestaan uit ’n groot aantal soliede ringetjies.

James Clerk Maxwell het in 1859 gemeen die ringe kan nie solied wees nie, want dan sou hulle onstabiel gewees en opgebreek het. Hy het voorgestel dat die ringe uit talle klein deeltjies bestaan wat almal onafhanklik van mekaar om Saturnus wentel. Maxwell se teorie is 1895 korrek bewys met spektroskopiese waarnemings van die ringe deur James Keeler van die Allegheny-sterrewag by die Universiteit van Pittsburgh in die VSA.

Die ringe word alfabeties genommer in die volgorde van hul ontdekking. Die hoofringe (van die planeet af) is C, B en A, met die Cassini-verdeling, die grootste gaping, tussen ringe B en A. Verskeie dowwer ringe is meer onlangs ontdek. Die D-ring is baie dof en die naaste aan die planeet. Die dun F-ring lê net buite die A-ring. Buite dié is twee dowwer ringe, G en E.

Fisiese eienskappe 

Die digte hoofringe strek van 7 000 tot 80 000 km bokant Saturnus se ewenaar. Hulle het ’n geraamde dikte van tussen 10 meter en 1 km, en bestaan uit 99,9% waterys met ’n fraksie onsuiwerhede. Die hoofringe se deeltjies is van 1 cm tot 10 m groot.

Die totale massa van die ringe is sowat 3 x 1019 kg. Dit is ’n baie klein deel van die massa van Saturnus – net effens minder as die massa van die maan Mimas. Onlangs is beweer dat die massa tot drie keer so groot kan wees weens groepvorming, maar dit is nog nie bewys nie.

Terwyl die grootste gapings, soos die Cassini-verdeling en die Encke-gaping, van die Aarde af gesien kan word, het albei Voyager-ruimtetuie waargeneem dat die ringe ’n ingewikkelde struktuur het met duisende dun gapings en ringe. Daar word geglo dit word veroorsaak deur die swaartekrag van Saturnus se baie mane. Sommige gapings word veroorsaak deur die bane van klein mane soos Pan, waarvan baie nog nie ontdek is nie, en dit lyk of sommige ringe beïnvloed word deur die swaartekraguitwerking van klein "herdersmane" wat materie wegstoot of aantrek.

Data van die Cassini-ruimtetuig dui aan dat die ringe hul eie atmosfeer het, onafhanklik van dié van Saturnus self. Die atmosfeer bestaan uit molekulêre suurstofgas (O2) wat geproduseer word wanneer ultravioletlig van die Son inwerk op waterys in die ringe.

In 1980 het Voyager 1 verby Saturnus beweeg en gewys die F-ring bestaan uit drie smal ringe wat lyk of dit op ’n komplekse manier vervleg is; dit is nou bekend dat die buitenste twee ringe bestaan uit knoetse, kinkels en klonte wat die illusie van vlegwerk skep, met die dowwer derde ring wat tussen hulle lê.

Nuwe foto's van die ringe wat omstreeks 11 Augustus 2009 deur die Cassini-ruimtetuig geneem is, wys dat die ringe op sommige plekke taamlik breër is as normaalweg. Dié verskil kan tot 4 km wees op die grens van die Keeler-gaping vanweë die wentelbaan van Daphnis, die maan wat die gaping veroorsaak.

Ontstaan 
Saturnus se ringe kan baie oud wees, dalk so oud soos die planeet self. Daar is twee hoofteorieë oor die ontstaan daarvan. Volgens die een teorie, wat aanvanklik in die 19de eeu voorgestel is deur Édouard Roche, was die ringe eens ’n maan van Saturnus (met die naam Veritas) waarvan die wentelbaan kleiner geword het totdat dit uitmekaar geruk is. ’n Variasie van die teorie is dat die maan gedisintegreer het nadat dit deur ’n groot komeet of asteroïde getref is. Die tweede teorie is dat die ringe nooit deel was van ’n maan nie, maar die oorblyfsels van die oorspronklike newel waaruit Saturnus gevorm is.

Dit lyk egter waarskynlik dat hulle bestaan uit materiaal van ’n maan van 400 tot 600 km in deursnee, groter as Mimas, wat versteur is. Die laaste keer dat daar sulke groot botsings was wat so ’n groot maan kon versteur, is tydens die Groot Bombardement sowat vier miljard jaar gelede.

Vanweë die helderheid en suiwerheid van die waterys in Saturnus se ringe word soms aangevoer dat hulle baie jonger as die planeet moet wees, dalk net 100 miljoen jaar oud, omdat die ruimtestof sou gelei het tot die verdonkering van die ringe. Nuwe navorsing dui egter daarop dat die B-ring dalk groot genoeg is om die invloed van sulke materiaal af te weer en dus die verdonkering van die ringe te verhoed. Die materiaal in die ringe kan herwin word namate groepe in die ringe vorm en dan deur botsings versteur word. Dit kan verduidelik hoekom die materiaal so jonk voorkom.

Indeling en struktuur 
Die digste dele van Saturnus se ringstelsel is die A- en die B-ring, wat geskei word deur die Cassini-verdeling. Saam met die C-ring, wat in 1850 ontdek is en dieselfde eienskappe as die Cassini-verdeling het, vorm hulle die "hoofringe". Dié is digter en bevat groter deeltjies as die dowwer "stofringe". Laasgenoemde sluit in die D-, G- en E-ring, asook ander verder as die hoofringstelsel. Hierdie verstrooide ringe word as "stowwerig" beskryf vanweë die klein grootte van hul deeltjies (dikwels net ’n mikrometer in deursnee); hulle bestaan nie uit stof nie, maar nes die hoofringe hoofsaaklik uit waterys. Die F-ring, net buite die A-ring, is moeiliker om in ’n kategorie te plaas; dele daarvan is baie dig, maar dit bevat ook ’n groot mate van stofgroottedeeltjies.

Tabelle 
Notas:
(1) afstand is na die middel van die verdelings en ringe wat smaller as 1 000 km is
(2) nie-amptelike naam
(3) Naam soos bepaal deur die Internasionale Astronomiese Unie (IAU), tensy anders gemeld.
(4) Data meestal van Nasa se Gazetteer of Planetary Nomenclature  .

Hoofindeling van die ringe

Strukture in die C-ring

Strukture in die Cassini-verdeling

Strukture in die A-ring

Verwysings

Eksterne skakels

 Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia

Planetêre ringe
Saturnus