Saturnus is een van de grootste en meest mysterieuze planeten in het zonnestelsel. De ringen van Saturnus verbergen veel geheimen. Al tweehonderdvijftig jaar probeert de mensheid de vraag te beantwoorden waarom ze plat en dun zijn. Toen deze vraag werd beantwoord, verschenen er tientallen nieuwe. En elk nieuw antwoord roept steeds meer vragen op die zich blijven vermenigvuldigen naarmate het zonnestelsel wordt verkend.
Openingsringen
Galileo was de eerste die de ringen van Saturnus in 1610 door een telescoop zag. Maar hij beschouwde dit als een anomalie van de planeet. Hij versleutelde zijn ontdekking met een Latijns anagram, dat in vertaling klinkt als: "Ik heb de hoogste drievoudige planeet waargenomen." In 1656 zag Huygens voor het eerst een ring op Saturnus. Hij schreef dat Saturnus is omgeven door een dunne platte ring, die nergens in contact staat met de planeet en die helt naar het vlak van de ecliptica. Giovanni Cassini stelde in 1675 vast dat dit niet één doorlopende ring was. Hij zag twee ringen, die gescheiden zijn door een ruimte. Deze ruimte werd later de deling (of opening) van Cassini genoemd.
Onderzoek 18-19eeuwen
Verdere studies van Saturnus brachten wetenschappers niet dichter bij het ontrafelen van de structuur van de ringen en de redenen voor hun voorkomen. Er zijn zojuist mysteries toegevoegd. Lange tijd werd aangenomen dat de planeet twee vaste en dunne ringen heeft. Laplace, die berekeningen had uitgevoerd waarbij rekening werd gehouden met de invloed van het zwaartekrachtsveld, concludeerde in 1787 dat er vele duizenden of miljoenen ringen zijn. Hij geloofde dat de ringen stevig waren en op gymnastiekhoepels leken.
De Franse wetenschapper E. Roche heeft de minimale afstand bepaald waarop objecten onder invloed kunnen staan van het zwaartekrachtsveld van Saturnus. Hij stelde vast dat het 2,44 radii was. (Later werd het de Roche-limiet genoemd). Dichterbij dan deze afstand zullen alle vaste of vloeibare satellieten worden vernietigd door het zwaartekrachtveld. De ringen van Saturnus bevinden zich binnen deze straal. De buitenmaat van de ringen is 2,3 stralen van de planeet. Als ze vast of vloeibaar waren, zou het zwaartekrachtveld ze uit elkaar scheuren.
James Clerk Maxwell nam deel aan de studie van de fysieke structuur van de ringen. Zijn bevindingen suggereren dat de ringen van Saturnus uit kleine deeltjes kunnen bestaan. Onze landgenote Sofia Kovalevskaya raakte geïnteresseerd in dit probleem. Ze bewees dat ringen noch vast noch vloeibaar kunnen zijn. Door Doppler-verschuivingen te bestuderen, ontdekten wetenschappers D. Keeler en W. Campbell dat deeltjes bewegen in banen die niet in tegenspraak zijn met de wetten van de hemelmechanica.
Onderzoek in de 20e eeuw
In de jaren vijftig van de 20e eeuw werd met behulp van spectrale analyse ontdekt dat de ringen van Saturnus veelbevroren water. Het was erg belangrijk. Eindelijk is het gelukt om erachter te komen waar de ringen van Saturnus van gemaakt zijn. Naast ijs werden in de ringen methaan, zwavelverbindingen, waterstof, ammoniak en ijzerverbindingen gevonden. Uitzonderlijke informatie is verkregen van ruimtesondes. Pioneer (1979) en twee Voyagers (1980 en 1981) vlogen langs Saturnus. In 1997 begon de Cassini-Huygens-missie. De sonde heeft unieke informatie verzonden die nog moet worden geanalyseerd. De Huygens-sonde landde op de grootste maan van Saturnus, Titan, en mensen op aarde hoorden de geluiden van een andere wereld, zagen bergen en vlaktes.
Secrets of the Rings
Vandaag is er veel informatie verzameld over de ringen van Saturnus. Een definitief, consistent model bestaat echter nog steeds niet. Er zijn vragen die wachten om beantwoord te worden. Er zijn ringen ontdekt rond Uranus en Neptunus. Waarom is zo'n formatie alleen buiten de asteroïdengordel en niet op een van de terrestrische planeten? De fysieke processen die hebben geleid tot de vorming van de ringen zijn onduidelijk. Hoe vond de compressie plaats en waarom werden honderden individuele structuren gevormd? Hoe plakken de deeltjes van de ringen niet aan elkaar en vermengen ze zich niet? De ringen hebben de eigenschappen van een magnetische spiegel. Elektromagnetische golven van circulaire polarisatie worden erdoor gereflecteerd. Een magnetisch veld wordt uit ring A geduwd, een sterke reflectie van radiogolven wordt opgemerkt. Er zijn spaken in Ring B die wachten om uitgelegd te worden. De ringen hebben een lage helderheid, die niet overeenkomt met de berekende. In de buurt van de ringen van Saturnus werd een atmosfeer ontdekt waarvan de oorsprong niet duidelijk is. geziende zogenaamde dichtheidsgolven en nog veel meer fenomenen die wachten om verklaard te worden.
Hypothesen
In 1986 werd een hypothese naar voren gebracht over de supergeleiding van het ijs waaruit de ringen van Saturnus bestaan. IJs is over het algemeen een complexe formatie en kan, afhankelijk van de vormingsomstandigheden, verschillende eigenschappen hebben. De aanwezigheid van supergeleiding maakt het mogelijk om een consistent fysiek model van de ringen van Saturnus te maken, wat veel anomalieën verklaart.
Hoeveel ringen heeft Saturnus?
Er is ook geen definitief antwoord op deze vraag. Vandaag zijn er 13 hoofdringen. Ze worden genoemd met de letters van het Latijnse alfabet: A, B, C, D, enz. De ruimtes tussen de ringen worden divisies of sleuven genoemd. Er zijn afdelingen van Cassini, gaten van Huygens, Kuiper, Maxwell, enz. De diameter van de ringen van Saturnus varieert van 146.000 km tot 273.000 km. In 2009 werd de ring van Phoebus ontdekt, het bestaan van de ring van Rhea wordt aangenomen. Hun diameters zijn nog niet precies bepaald.
Waarneming vanaf de aarde
Saturnus ringen zijn niet altijd zichtbaar vanaf de aarde. Dit komt door het feit dat de evenaar van Saturnus sterk helt ten opzichte van het vlak van de baan rond de zon, en de ringen in het vlak van de evenaar liggen. Een jaar op Saturnus duurt 29,5 aardse jaren, en tijdens de periode dat de equinox op Saturnus plaatsvindt, verdwijnen de ringen voor de aardse waarnemer. Daarna zijn ze ongeveer 7 jaar aan één kant zichtbaar. Tijdens de zonnewende op Saturnus bereiken ze hun maximale zichtbaarheid en nemen dan geleidelijk af, totdat ze volledig onzichtbaar zijn.
In de afgelopenDe planetaire astrofysica ontwikkelt zich al jaren snel. Wetenschappers kregen de kans om de gegevens van interplanetaire sondes te gebruiken, zoals ze zeggen, om ruimtevoorwerpen praktisch aan te raken. De komende jaren moeten de ringen van Saturnus hun geheimen delen met de mensheid.
