Planetenringe sind ein interessantes Phänomen. Allein schon die Erwähnung dieser beiden Wörter lässt an den Saturn denken, mit seinem großen und farbenfrohen Ringsystem, das eine kreisende Scheibe bildet. Tatsächlich haben aber auch mehrere andere Planeten in unserem Sonnensystem Ringe. Nur sind ihre Systeme im Gegensatz zum Saturn weniger sichtbar und vielleicht auch weniger schön anzusehen.

Dank der Forschungsanstrengungen der letzten Jahrzehnte, in denen Raumsonden in das äußere Sonnensystem entsandt wurden, wissen wir jetzt, dass alle Gasriesen – Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun – ihre eigenen Ringsysteme haben. Und das ist noch nicht alles! Tatsächlich sind Ringsysteme möglicherweise weiter verbreitet als bisher angenommen…

Jupiters Ringe:

Die Ringe des Jupiters wurden erst 1979 bei einem Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 1 an dem Planeten entdeckt. In den 1990er Jahren wurden sie auch von der Raumsonde Galileo gründlich untersucht. Da das Ringsystem hauptsächlich aus Staub besteht, ist es sehr schwach und kann nur von den leistungsstärksten Teleskopen oder aus nächster Nähe von Raumfahrzeugen aus der Umlaufbahn beobachtet werden. In den letzten dreiundzwanzig Jahren wurde es jedoch mehrfach von der Erde aus beobachtet, so auch vom Hubble-Weltraumteleskop.

Das Ringsystem besteht aus vier Hauptkomponenten: einem dicken inneren Torus aus Teilchen, der als „Halo-Ring“ bekannt ist; einem relativ hellen, aber extrem dünnen „Hauptring“ und zwei breiten, dicken und schwachen äußeren „Spinnstoffringen“. Diese äußeren Ringe bestehen aus dem Material der Monde Amalthea und Thebe und sind nach diesen Monden benannt (d.h. der „Amalthea-Ring“ und der „Thebe-Ring“).

Die Haupt- und Halo-Ringe bestehen aus Staub, der von den Monden Metis, Adrastea und anderen unbeobachteten Mutterkörpern als Ergebnis von Hochgeschwindigkeitseinschlägen ausgestoßen wurde. Wissenschaftler glauben, dass es sogar einen Ring um die Umlaufbahn des Mondes Himalia geben könnte, der entstanden sein könnte, als ein anderer kleiner Mond mit ihm zusammenstieß und Material von der Oberfläche abwarf.

Saturns Ringe:

Die Ringe des Saturn sind schon seit Jahrhunderten bekannt. Obwohl Galileo Galilei 1610 als erster die Ringe des Saturns beobachtete, hatte er kein ausreichend leistungsfähiges Teleskop, um ihre wahre Natur zu erkennen. Erst 1655 beschrieb der niederländische Mathematiker und Wissenschaftler Christiaan Huygens die Ringe als eine Scheibe, die den Planeten umgibt.

Nachfolgende Beobachtungen, zu denen auch spektroskopische Untersuchungen gegen Ende des 19. Jahrhunderts gehörten, bestätigten, dass die Ringe aus kleineren Ringen bestehen, von denen jeder aus winzigen Teilchen besteht, die den Saturn umkreisen. Diese Partikel sind zwischen einem Mikrometer und einem Meter groß und bilden Klumpen, die den Planeten umkreisen und fast vollständig aus Wassereis bestehen, das mit Staub und Chemikalien verunreinigt ist.

Insgesamt hat der Saturn ein System von 12 Ringen mit 2 Unterteilungen. Er hat das umfangreichste Ringsystem aller Planeten in unserem Sonnensystem. Die Ringe weisen zahlreiche Lücken auf, in denen die Teilchendichte stark abnimmt. In einigen Fällen ist dies darauf zurückzuführen, dass die Saturnmonde in sie eingebettet sind, was zu destabilisierenden Bahnresonanzen führt.

Innerhalb des Titanrings und des G-Rings hat die Bahnresonanz mit den Saturnmonden jedoch einen stabilisierenden Einfluss. Weit jenseits der Hauptringe befindet sich der Phoebe-Ring, der in einem Winkel von 27 Grad zu den anderen Ringen geneigt ist und wie Phoebe rückläufig kreist.

Uranusringe:

Die Ringe des Uranus gelten als relativ jung und sind nicht älter als 600 Millionen Jahre. Man nimmt an, dass sie durch die Kollision mehrerer Monde entstanden sind, die einst um den Planeten existierten. Nach der Kollision zerfielen die Monde wahrscheinlich in zahlreiche Teilchen, die als schmale und optisch dichte Ringe nur in eng begrenzten Zonen maximaler Stabilität überlebten.

Uranus hat 13 Ringe, die bisher beobachtet wurden. Sie sind alle sehr schwach, die meisten sind undurchsichtig und nur wenige Kilometer breit. Das Ringsystem besteht meist aus großen Körpern mit einem Durchmesser von 0,2 bis 20 m. Einige wenige Ringe sind optisch dünn und bestehen aus kleinen Staubpartikeln, was ihre Beobachtung mit erdgebundenen Teleskopen erschwert.

Neptuns Ringe:

Die Ringe des Neptun wurden erst 1989 entdeckt, als die Raumsonde Voyager 2 einen Vorbeiflug an dem Planeten durchführte. Sechs Ringe wurden in diesem System beobachtet, die am besten als schwach und dünn beschrieben werden. Die Ringe sind sehr dunkel und bestehen wahrscheinlich aus organischen Verbindungen, die durch Strahlung verarbeitet wurden, ähnlich wie bei den Ringen des Uranus. Ähnlich wie bei Uranus und Saturn umkreisen vier Neptunmonde das Ringsystem.

Andere Körper:

Im Jahr 2008 wurde vermutet, dass die magnetischen Effekte um den Saturnmond Rhea darauf hindeuten könnten, dass er ein eigenes Ringsystem besitzt. Eine spätere Studie ergab jedoch, dass die Beobachtungen der Cassini-Mission darauf hindeuten, dass ein anderer Mechanismus für die magnetischen Effekte verantwortlich ist.

Jahre bevor die Sonde New Horizons das System besuchte, spekulierten Astronomen, dass auch Pluto ein Ringsystem haben könnte. Nach ihrem historischen Vorbeiflug an dem System im Juli 2015 fand die Sonde New Horizons jedoch keine Hinweise auf ein Ringsystem. Obwohl der Zwergplanet neben seinem größten Trabanten (Charon) viele weitere Trabanten hat, haben sich die Trümmer um den Planeten nicht zu Ringen zusammengeballt, wie vermutet wurde.

Der Kleinplanet Chariklo – ein Asteroid, der die Sonne zwischen Saturn und Uranus umkreist – hat ebenfalls zwei Ringe, die ihn umkreisen. Diese sind möglicherweise auf eine Kollision zurückzuführen, bei der sich eine Kette von Trümmern in seiner Umlaufbahn gebildet hat. Die Bekanntgabe dieser Ringe erfolgte am 26. März 2014 und basierte auf Beobachtungen, die während einer Sternbedeckung am 3. Juni 2013 gemacht wurden.

Danach folgten 2015 Erkenntnisse, die darauf hinwiesen, dass 2006 Chiron – ein weiterer großer Zentaur – einen eigenen Ring haben könnte. Dies führte zu weiteren Spekulationen, dass es viele kleinere Planeten in unserem Sonnensystem geben könnte, die ein Ringsystem haben.

Kurz gesagt, vier Planeten in unserem Sonnensystem haben komplizierte Ringsysteme, ebenso wie der Kleinplanet Chariklo und vielleicht sogar viele andere kleinere Objekte. In diesem Sinne scheinen Ringsysteme in unserem Sonnensystem viel häufiger zu sein als bisher angenommen.

Wir haben für Universe Today viele Artikel über Planeten mit Ringen geschrieben. Hier ist ein Artikel über die Zusammensetzung der Saturnringe, und hier ist ein Artikel über Planeten mit Ringen.

Wenn Sie mehr über die Planeten erfahren möchten, besuchen Sie die Seite der NASA zur Erforschung des Sonnensystems, und hier ist ein Link zum Sonnensystem-Simulator der NASA.

Wir haben auch eine Reihe von Episoden von Astronomy Cast über jeden Planeten im Sonnensystem aufgenommen. Beginnen Sie hier, Episode 49: Merkur.