Planetära ringar är ett intressant fenomen. Bara om man nämner dessa två ord har man en tendens att framkalla bilder av Saturnus, med sitt stora och färgglada system av ringar som bildar en omloppsskiva. Men i själva verket har flera andra planeter i vårt solsystem ringar. Det är bara det att till skillnad från Saturnus är deras system mindre synliga och kanske mindre vackra att beskåda.

Tack vare de senaste decenniernas utforskningsinsatser, där rymdsonder har skickats till det yttre solsystemet, har vi förstått att alla gasjättar – Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus – alla har sina egna ringsystem. Och det är inte allt! Ringsystemen kan faktiskt vara vanligare än man tidigare trott…

Jupiters ringar:

Det var inte förrän 1979 som Jupiters ringar upptäcktes när rymdsonden Voyager 1 gjorde en förbiflygning av planeten. De undersöktes också grundligt på 1990-talet av Galileo-sonden i omloppsbana. Eftersom ringsystemet huvudsakligen består av stoft är det svagt och kan endast observeras av de mest kraftfulla teleskopen eller på nära håll av rymdfarkoster i omloppsbana. Under de senaste tjugotre åren har det dock observerats från jorden ett flertal gånger, liksom av rymdteleskopet Hubble.

Ringsystemet har fyra huvudkomponenter: en tjock inre torus av partiklar som kallas ”haloringen”, en relativt ljus, men extremt tunn ”huvudring” och två breda, tjocka och svaga yttre ”gossamerringar”. Dessa yttre ringar består av material från månarna Amalthea och Thebe och är uppkallade efter dessa månar (dvs. ”Amalthea-ringen” och ”Thebe-ringen”).

Huvudringen och haloringen består av stoft som kastats ut från månarna Metis, Adrastea och andra obevakade moderkroppar som ett resultat av höghastighetsnedslag. Forskarna tror att det till och med kan finnas en ring runt månen Himalias omloppsbana, som kan ha skapats när en annan liten måne kraschade in i den och orsakade att material kastades ut från ytan.

Saturns ringar:

Saturns ringar, däremot, har varit kända i århundraden. Även om Galileo Galilei blev den första personen att observera Saturnus ringar 1610, hade han inte ett tillräckligt kraftfullt teleskop för att kunna urskilja deras sanna natur. Det var inte förrän 1655 som Christiaan Huygens, den holländske matematikern och vetenskapsmannen, blev den förste som beskrev dem som en skiva som omger planeten.

Sekvata observationer, som inkluderade spektroskopiska studier i slutet av 1800-talet, bekräftade att de består av mindre ringar, var och en bestående av små partiklar som kretsar runt Saturnus. Dessa partiklar varierar i storlek från mikrometer till meter som bildar klumpar som kretsar kring planeten och som nästan helt består av vattenis förorenad med damm och kemikalier.

Totalt har Saturnus ett system av 12 ringar med två uppdelningar. Den har det mest omfattande ringsystemet av alla planeter i vårt solsystem. Ringarna har många luckor där partikeltätheten sjunker kraftigt. I vissa fall beror detta på att Saturnus månar är inbäddade i dem, vilket gör att destabiliserande banresonanser uppstår.

Hursomhelst, inom Titanringen och G-ringen har banresonans med Saturnus månar ett stabiliserande inflytande. Långt bortom huvudringarna finns Phoebe-ringen, som lutar i en vinkel på 27 grader mot de andra ringarna och som liksom Phoebe kretsar retrograd.

Uranus ringar:

Uranus ringar tros vara relativt unga, inte mer än 600 miljoner år gamla. De tros ha uppstått genom kollisionsfragmentering av ett antal månar som en gång funnits runt planeten. Efter kollisionen bröts månarna troligen sönder i många partiklar som överlevde som smala och optiskt täta ringar endast i strikt avgränsade zoner med maximal stabilitet.

Uranus har 13 ringar som hittills har observerats. De är alla mycket svaga, de flesta är ogenomskinliga och bara några kilometer breda. Ringsystemet består mestadels av stora kroppar 0,2 till 20 m i diameter. Några ringar är optiskt tunna och består av små stoftpartiklar vilket gör dem svåra att observera med jordbaserade teleskop.

Neptunus ringar:

Neptunus ringar upptäcktes inte förrän 1989 då rymdsonden Voyager 2 genomförde en förbiflygning av planeten. Sex ringar har observerats i systemet, vilka bäst beskrivs som svaga och tunna. Ringarna är mycket mörka och består troligen av organiska föreningar som bearbetats av strålning, liknande den som finns i Uranus ringar. I likhet med Uranus och Saturnus kretsar fyra av Neptunus månar inom ringsystemet.

Andra kroppar:

Redan 2008 föreslogs det att de magnetiska effekterna kring Saturnus mån Rhea kan tyda på att den har ett eget ringsystem. En senare studie visade dock att observationer från Cassini-uppdraget tydde på att någon annan mekanism var ansvarig för de magnetiska effekterna.

År innan sonden New Horizons besökte systemet spekulerade astronomer i att Pluto också kunde ha ett ringsystem. Efter att ha genomfört sin historiska förbiflygning av systemet i juli 2015 hittade sonden New Horizons dock inga tecken på ett ringsystem. Även om dvärgplaneten hade många satelliter bortsett från dess största (Charon) har skräp från runt planeten inte samlats till ringar, vilket var teorin.

Den mindre planeten Chariklo – en asteroid som kretsar runt solen mellan Saturnus och Uranus – har också två ringar som kretsar runt den. Dessa beror kanske på en kollision som orsakade att en kedja av skräp bildades i omloppsbana runt den. Meddelandet om dessa ringar gjordes den 26 mars 2014 och baserades på observationer som gjordes under en stjärnockultation den 3 juni 2013.

Detta följdes av upptäckter som gjordes 2015 och som visade att 2006 års Chiron – en annan större centaur – kunde ha en egen ring. Detta ledde till ytterligare spekulationer om att det kan finnas många mindre planeter i vårt solsystem som har ett system av ringar.

Sammanfattningsvis har fyra planeter i vårt solsystem intrikata ringsystem, liksom den mindre planeten Chariklo och kanske även många andra mindre objekt. I denna mening verkar ringsystem vara mycket vanligare i vårt solsystem än vad man tidigare trott.

Vi har skrivit många artiklar om planeter med ringar för Universe Today. Här finns en artikel om sammansättningen av Saturnus ringar och här finns en artikel om planeter med ringar.

Om du vill ha mer information om planeterna kan du kolla in NASA:s sida om utforskning av solsystemet och här finns en länk till NASA:s solsystemsimulator.

Vi har också spelat in en serie avsnitt av Astronomy Cast om varje planet i solsystemet. Börja här, avsnitt 49: Mercury.