Saturnus är känd för sitt briljanta ringsystem. Saturnus ringar är de mest omfattande av alla planetringar i detta solsystem, men andra planeter har också ringar, inklusive Jupiter och Neptunus, som båda är jovianska planeter.
Jovianska planeter är gasplaneter utan fasta ytor. Vissa större gasjättar bildar planetringar runt dem, medan andra är för små eller inte har tillräckligt med lokalt material för att dra in i ett ringsystem.
Så hur bildas dessa ringsystem och vad gör att en planet kan ha ringar och en annan inte? Låt oss utforska några planeter med ringar i solsystemet och hur de kom till.
InnehållRingsystem kan bildas runt gigantiska planeter som har tillräckligt med gravitationskraft för att locka små månar, asteroider och andra föremål in i sin omloppsbana. "När en måne dras närmare en planet, når dess tidvattenkrafter, vilket betyder dess gravitationskraft på båda sidor, en punkt där månens gravitation inte kan hålla ihop sig längre", förklarar Dr. Vahé Peroomian, professor i fysik och astronomi. vid University of Southern California. "Detta är känt som Roche-gränsen, och det gör att månen slits isär."
När den kretsande månen går sönder igen och igen, mals den ner till vatten, is och dammpartiklar som färdas längs gravitationsbanan som vatten som rinner ner i ett avlopp. Ringsystem är dock tillfälliga strukturer, eftersom isiga partiklar smälter om de är för nära solen, och mindre partiklar av damm dras mot planeten och brinner upp i atmosfären.
Alla gasjättarna i vårt yttre solsystem, inklusive Saturnus, Jupiter, Uranus och Neptunus, har sina egna ringsystem. Dessa yttre solsystemplaneter har stora massor för att attrahera ringpartiklar, och de kretsar tillräckligt långt bort från solen för att isen ska förbli frusen.
Läs vidare för att lära dig hur varje system av ringar skiljer sig från planet till planet.
Jupiters ringsystem har fyra primära komponenter:den innersta "haloringen" som består av dammpartiklar; en tunn, svag huvudring; och två gossamer ringar. Jupiters ringar runt utsidan av systemet kallas vanligen för Amalthea-ringen och Thebe-ringen, uppkallade efter månarna som tillhandahöll det nödvändiga materialet efter stötar i hög hastighet.
Jupiters ringar upptäcktes först 1979 under Voyager 1:s första förbiflygning och undersöktes ännu en gång av rymdfarkosten Galileo på 1990-talet. Även om de sannolikt inte kommer att försvinna under vår livstid, krymper Jupiters ringar potentiellt på grund av planetens extrema gravitationskraft på dessa tunna ringlager.
Rymdfarkosten Voyager 2 tog de första bilderna av Neptunus ringar 1989 med hjälp av stjärnockultationsmetoder för att mäta förskjutningen av ultraviolett ljus. Genom denna teknik kunde Voyager 2 urskilja att Neptunus har fem huvudringar (Galle, Le Verrier, Lassell, Arago och Adams) och fyra framträdande ringbågar (Liberté, Egalité, Fraternité och Courage). Dessa mindre ringar bildas av svaga, tunna samlingar av mikrometerstort damm som förs runt ringsystemet av Neptunus fyra små månar.
Saturnus ringar är det mest omfattande ringsystemet av alla planeter i vårt solsystem, vilket oavsiktligt gör denna gasjätte till en av de mest spännande planeterna att återskapa för ditt vetenskapsprojekt i fjärde klass. Saturnus ringar är vanligtvis indelade i 14 distinkta sektioner, där D-ringen är närmast planeten och Saturnus E-ring och Phoebe ringsystem är längst bort.
Saturnus består främst av väte och helium, och det är faktiskt den enda planeten i solsystemet med mindre densitet än vatten. Denna reflekterande gasstruktur, inramad av dess distinkta skivformade system, gör den till en av de längsta planeterna du kan se på natthimlen med hjälp av ett litet teleskop. Om du hoppas få en glimt av detta himmelska underverk, är planeten och dess ringar synliga under större delen av året utom i januari och februari, då den är närmast solen. Men Saturnus verkar ljusast när den når opposition i augusti och september.
Uranus har två uppsättningar ringar. Astronomen och vetenskapsmannen James L. Elliot och hans team upptäckte de inre ringarna 10 mars 1977, som består av nio distinkta ringar. Denna upptäckt är nyare i rymdutforskningens historia på grund av att Uranus ringar är gjorda av större kroppar än dess systerplaneter, Jupiter och Neptunus. Denna brist på damm och mindre partiklar gör att Uranus ringar verkar tunna och något ogenomskinliga från jordens observatorier.
En av de två yttre ringarna är rödaktig som många andra ringar i solsystemet, medan den andra yttre ringen ser blå ut som Saturnus E-ring.
Även om jorden inte är en mindre planet, har den inte massan av jätteplaneter som Uranus och Neptunus. Eftersom Roche-gränsen är den primära mekanismen för att skapa ringar, och detta fenomen inträffar på ett avstånd som är ungefär 1,5 till 2,5 gånger en planets radie, skulle en måne eller asteroid behöva resa inom ungefär 5 592 miles (9 000 kilometer) från vår planet för att bryta isär .
Det är uppenbart från vår natthimmel att jorden har gravitationen att bilda månar; men det är osannolikt att tillgången på materia är tillräckligt liten för att bilda ett eget ringsystem.
Den berömda astronomen Galileo Galilei upptäckte Saturnus ringar 1610 C.E., och sedan dess har de flesta astronomer teoretiserat att Saturnus ringar sannolikt bildades samtidigt med jätteplaneten i ungefär 4,5 miljarder år.
Emellertid lanserades rymdsonden Cassini för att utföra djuprymdforskning 1997, och den tillbringade över ett decennium mellan 2004 och 2017 med att utforska, registrera och överföra data som kastade lite ljus över denna avlägsna planet.
Cassini-uppdraget syftade till att uppnå flera mål, inklusive en undersökning av den exakta sammansättningen och strukturen av det 175 226 mil breda (282 000 kilometer brett) ringsystemet och dess satellitytor.
Cassini-uppdraget tillbringade flera år med att undersöka de magnetiska effekterna av Saturnus närliggande månar. Dessa föremål varierar i storlek från små månar som Mimas, som är så små att de inte kan behålla en rund form, till gigantiska månar som Titan, som är större än någon dvärgplanet i solsystemet. Cassini studerade också beteendet hos Saturnus atmosfär och lärde sig mer om tidsvariabilitet på Saturnus största måne, Titan.
Under sin banbrytande resa skickade Cassini tillbaka några av de mest banbrytande data som tvingade forskare att ompröva vad vi tror att vi vet om vårt solsystem och rymden bortom.
En av Cassinis mest hypotesknäckande insikter i Saturnus värld var ringarnas relativt yngre ålder.
"Om du gick tillbaka till dinosauriernas tid, för ungefär 100 miljoner år sedan, och du skulle titta upp på Saturnus, skulle du inte se några ringar," säger Peroomian. "Saturnus ringar är extremt nya jämfört med solsystemets ålder."
Nu är det intressantI februari 2023 publicerade astronomer från University of Sheffield en studie i tidskriften Nature om ett nytt ringsystem som teamet upptäckt i vårt solsystem. Ringarna är runt Quaoar, en dvärgplanet som kretsar bortom Neptunus. Ringarna är för små för att se direkt; istället upptäckte teamet ringsystemet genom att observera en ockultation, vilket innebär att ljuset från en bakgrundsstjärna blockerades av Quaoar när den kretsade runt solen. Det som gör detta ringsystem speciellt unikt är att det är dubbelt så långt ut som vad forskare tidigare trodde var maxgränsen enligt Roche-gränsen, som är den yttre gränsen för var ringsystem ansågs kunna överleva.
