Planetaire ringen zijn een interessant verschijnsel. Alleen al het noemen van deze twee woorden roept beelden op van Saturnus, met zijn grote en kleurrijke stelsel van ringen die een omloopschijf vormen. Maar in feite hebben verschillende andere planeten in ons zonnestelsel ringen. Maar in tegenstelling tot Saturnus zijn hun ringen minder goed zichtbaar en misschien minder mooi om te zien.

Dankzij de exploratie-inspanningen van de laatste decennia, waarbij ruimtesondes naar de buitenste delen van het zonnestelsel zijn gezonden, zijn we te weten gekomen dat alle gasreuzen – Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus – allemaal hun eigen ringenstelsel hebben. En dat is nog niet alles! Het is zelfs zo dat ringensystemen vaker voorkomen dan tot nu toe werd gedacht…

Jupiters ringen:

De ringen van Jupiter werden pas in 1979 ontdekt toen de Voyager 1 ruimtesonde een fly-by van de planeet maakte. In de jaren negentig werden ze ook grondig onderzocht door de Galileo orbiter. Omdat het ringenstelsel voornamelijk uit stof bestaat, is het zwak en kan het alleen worden waargenomen door de krachtigste telescopen of van dichtbij door ruimtetuigen in een baan om de planeet. De afgelopen drieëntwintig jaar is het echter vanaf de aarde en met de Hubble-ruimtetelescoop talrijke malen waargenomen.

Het ringenstelsel heeft vier hoofdcomponenten: een dikke binnenste torus van deeltjes die bekend staat als de “halo ring”; een relatief heldere, maar extreem dunne “hoofdring”; en twee brede, dikke, en zwakke buitenste “ragfijne ringen”. Deze buitenste ringen zijn samengesteld uit materiaal van de manen Amalthea en Thebe en zijn naar deze manen genoemd (d.w.z. de “Amalthea Ring” en “Thebe Ring”).

De hoofd- en haloringen bestaan uit stof dat is uitgeworpen van de manen Metis, Adrastea, en andere niet waargenomen moederlichamen als gevolg van inslagen met hoge snelheid. Wetenschappers geloven dat er zelfs een ring zou kunnen bestaan rond de baan van de maan Himalia, die zou kunnen zijn ontstaan toen een andere kleine maan er tegenaan botste en materiaal van het oppervlak deed wegschieten.

De ringen van Saturnus:

De ringen van Saturnus zijn intussen al eeuwenlang bekend. Hoewel Galileo Galilei in 1610 als eerste de ringen van Saturnus waarnam, beschikte hij niet over een telescoop die krachtig genoeg was om de ware aard ervan te kunnen vaststellen. Pas in 1655 beschreef de Nederlandse wiskundige en wetenschapper Christiaan Huygens ze als eerste als een schijf die de planeet omgeeft.

Latere waarnemingen, waaronder spectroscopische studies aan het eind van de 19e eeuw, bevestigden dat ze bestaan uit kleinere ringen, die elk zijn opgebouwd uit minuscule deeltjes die rond Saturnus draaien. Deze deeltjes variëren in grootte van micrometers tot meters die klonters vormen die rond de planeet draaien, en die bijna volledig zijn samengesteld uit waterijs verontreinigd met stof en chemicaliën.

In totaal heeft Saturnus een stelsel van 12 ringen met 2 divisies. Het heeft het meest uitgebreide ringenstelsel van alle planeten in ons zonnestelsel. De ringen hebben talrijke openingen waar de dichtheid van de deeltjes sterk afneemt. In sommige gevallen komt dit doordat de manen van Saturnus erin zijn ingebed, waardoor destabiliserende baanresonanties optreden.

Hoewel, binnen de Titan Ring en de G Ring, heeft baanresonantie met de manen van Saturnus een stabiliserende invloed. Ver voorbij de hoofdringen bevindt zich de Phoebe-ring, die een hoek van 27 graden maakt ten opzichte van de andere ringen en net als Phoebe retrograde draait.

Uranus’ ringen:

De ringen van Uranus zouden relatief jong zijn, niet meer dan 600 miljoen jaar oud. Men denkt dat ze zijn ontstaan door de botsende versplintering van een aantal manen die ooit rond de planeet hebben bestaan. Na de botsing zijn de manen waarschijnlijk uiteengevallen in talrijke deeltjes, die als smalle en optisch dichte ringen alleen overleefden in strikt begrensde zones van maximale stabiliteit.

Uranus heeft 13 ringen die tot nu toe zijn waargenomen. Ze zijn allemaal zeer zwak, de meeste zijn ondoorzichtig en slechts een paar kilometer breed. Het ringenstelsel bestaat meestal uit grote lichamen met een diameter van 0,2 tot 20 m. Enkele ringen zijn optisch dun en bestaan uit kleine stofdeeltjes, waardoor ze met aardse telescopen moeilijk zijn waar te nemen.

Neptunus’ ringen:

De ringen van Neptunus werden pas in 1989 ontdekt, toen de ruimtesonde Voyager 2 een fly-by van de planeet uitvoerde. Er zijn zes ringen in het stelsel waargenomen, die het best te omschrijven zijn als zwak en ijl. De ringen zijn erg donker en bestaan waarschijnlijk uit organische verbindingen die door straling zijn bewerkt, net als de ringen van Uranus. Net als Uranus en Saturnus draaien vier manen van Neptunus binnen het ringenstelsel.

Andere hemellichamen:

In 2008 werd gesuggereerd dat de magnetische effecten rond de Saturnusmaan Rhea erop zouden kunnen wijzen dat deze een eigen ringenstelsel heeft. Een latere studie wees echter uit dat waarnemingen van de Cassini missie suggereerden dat een ander mechanisme verantwoordelijk was voor de magnetische effecten.

Jaren voordat de New Horizons sonde het stelsel bezocht, speculeerden astronomen dat Pluto ook een ringenstelsel zou kunnen hebben. Echter, na het uitvoeren van zijn historische flyby van het systeem in juli van 2015, vond de New Horizons sonde geen bewijs van een ringenstelsel. Hoewel de dwergplaneet veel satellieten had, afgezien van zijn grootste (Charon), is puin van rond de planeet niet samengeklonterd tot ringen, zoals werd getheoretiseerd.

De kleine planeet Chariklo – een asteroïde die tussen Saturnus en Uranus in een baan om de zon draait – heeft ook twee ringen die om hem heen draaien. Deze zijn wellicht het gevolg van een botsing die een keten van brokstukken in een baan om de planeet heeft doen ontstaan. De aankondiging van deze ringen werd gedaan op 26 maart van 2014, en was gebaseerd op waarnemingen gedaan tijdens een stellaire occultatie op 3 juni 2013.

Dit werd gevolgd door bevindingen gedaan in 2015 die aangaven dat 2006 Chiron – een andere belangrijke Centaur – een eigen ring zou kunnen hebben. Dit leidde tot verdere speculaties dat er veel minder belangrijke planeten in ons zonnestelsel zouden kunnen zijn die een systeem van ringen hebben.

Kortom, vier planeten in ons zonnestelsel hebben ingewikkelde ringenstelsels, evenals de minder belangrijke planeet Chariklo, en misschien zelfs vele andere kleinere objecten. In die zin lijken ringsystemen veel vaker voor te komen in ons zonnestelsel dan tot nu toe werd gedacht.

We hebben voor Universe Today veel artikelen geschreven over planeten met ringen. Hier is een artikel over de samenstelling van de ringen van Saturnus, en hier is een artikel over de planeten met ringen.

Als je meer informatie over de planeten wilt, kijk dan eens op NASA’s Solar System exploration page, en hier is een link naar NASA’s Solar System Simulator.

We hebben ook een serie afleveringen van Astronomy Cast opgenomen over elke planeet in het zonnestelsel. Begin hier, Aflevering 49: Mercury.