Gloed van ringen van Uranus te zien in infrarood

De ringen van Uranus zijn zelfs in de grootste telescopen moeilijk te zien. Maar nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en de Very Large Telescope (VLT) laten zien dat ze opmerkelijk helder zijn in infrarood. Astronomen waren zelfs in staat de temperatuur van de ringen te meten: -197 graden Celcius.

Ook is er een verschil tussen de epsilon ring van Uranus (de grootste en helderste ring) en ringen van Saturnus, Jupiter en Neptunus. Jupiter en Neptunus hebben ringen van heel fijn stof (ter grootte van micrometers). Saturnus’ ringen bestaan uit van alles – van heel fijne deeltjes, tot meters grote stukken. Maar de astronomen zien bij de epsilon ring geen kleinere deeltjes. Of dat is op een of andere manier verdwenen, of het klonterde samen. Wat er over bleef is donkerder dan steenkool.

Bronnen:

https://news.berkeley.edu/2019/06/20/astronomers-see-warm-glow-of-uranuss-rings/

Coverfoto’s: Uranus in verschillende golflengten infrarood, gefotografeerd met de ALMA en VLT telescopen. Credits: Edward Molter, Imke de Pater, Michael Roman en Leigh Fletcher, 2019

Rotatietijd van Saturnus eindelijk vastgesteld

Cassini heeft 13 jaar onderzoek gedaan aan Saturnus. Je zou denken dat we iets simpels als de rotatietijd van de planeet nu wel zouden weten. Maar bij een gasreus is dat toch iets ingewikkelder. Saturnus heeft lange tijd dat geheim weten te bewaren. Tot nu toe. Wetenschappers hebben golfpatronen in de ringen onderzocht en hebben de lengte van een etmaal op Saturnus kunnen vaststellen op 10 uur, 33 minuten en 38 seconden.

Die golfpatronen in de ringen worden door vibraties in Saturnus veroorzaakt, maar in grotere mate ook door zijn manen. Die vibraties zijn vergelijkbaar vibraties als gevolg van aardbevingen op Aarde. Bij Saturnus reageren de ringen als een seismograaf. Door de observaties in de C ringen te vergelijken met die van een computer model, waren wetenschappers in staat te vinden welke golfpatronen worden veroorzaakt door Saturnus zelf.

Eerder hoopten wetenschappers de rotatietijd te achterhalen door metingen aan het magnetisch veld. Als het magnetisch veld onder een andere hoek staat dan de rotatieas (zoals bij dat van de Aarde en Jupiter), was het mogelijk om op die manier de lengte van een etmaal vast te stellen. Maar verrassend genoeg waren die nagenoeg gelijk.

https://phys.org/news/2019-01-saturn-precise-planet-rotation.html

Belangrijke vondsten dankzij Cassini’s laatste banen rond Saturnus.

Eerder berichtten we al dat de ringen van Saturnus (geologisch gezien) nog niet zo oud zijn, zo’n 100 miljoen jaar. Dat was een belangrijke bevinding, want daar waren wetenschappers het niet over eens. Sommigen meenden dat de ringen ontstaan waren tijdens het ontstaan van het zonnestelsel. De ringen zouden dan overgebleven puin zijn. Maar anderen dachten dat de ringen veel jonger waren. Dat ze ontstaan waren uit een ingevangen Kuipergordel object of van een komeet.

Het blijkt dat Cassini’s gewaagde 22 banen tussen de planeet en de ringen niet voor niets is geweest. Radio telescopen op Aarde hebben Cassini met grote precisie kunnen volgen (tot een fractie van een millimeter per seconde!). Zo kon de zwaartekracht van Saturnus en de ringen bepaald worden en daarmee ook het gewicht van de ringen. Men komt uit op 40 procent van de massa van de maan Mimas, een 246 km grote maan. Die maan heeft een 2000 keer kleinere massa dan onze maan. Het gaat dus om relatief weinig. Het helpt wetenschappers om tot de conclusie te komen dat de ringen vrij nieuw zijn. Misschien zelfs slechts 10 miljoen jaar oud.

Maar dat was niet het enige. In de gegevens van Cassini’s positie zat afwijking ten opzichte van de modellen van de planeet en zijn ringen. Die konden ze niet verklaren. Tot ze zich bedachten dat de wolken in de atmosfeer van Saturnus niet zo licht en luchtig zijn als de Aardse wolken. Het bleek dat rond de evenaar wolken met grote massa “stromen” tot 9000 kilometer diep. De diepere laag van de atmosfeer doet er zelfs 4% langer over om om Saturnus’ as te draaien.

En ook dat was nog niet alles: men heeft ook kunnen achterhalen dat de kern van Saturnus bestaat uit een kern van 15 tot 18 keer de massa van de Aarde. Dit alles had men nooit kunnen achterhalen zonder die laatste banen van Cassini, zo dicht langs de planeet.

Bronnen:

https://phys.org/news/2019-01-saturn-hasnt.html

http://science.sciencemag.org/content/early/2019/01/16/science.aat2965

Saturnus raakt zijn ringen kwijt (uiteindelijk).

Oh nee! Saturnus raakt zijn ringen kwijt (over 100 miljoen jaar). Dankzij de stunt van Cassini vorig jaar om tussen de ringen en de planeet te vliegen weten we hoeveel deeltjes er naar de atmosfeer vallen. Elk half uur valt een zwembad aan ringdeeltjes naar beneden. Dat blijkt uit nader onderzoek van de Keck telescoop in Hawaii.

Het lijkt er op dat de ringen (geologisch gezien) ook nog niet zo lang bestaan: rond de 100 miljoen jaar. Het is dus min of meer toeval dat we ze nu kunnen zien. En misschien hebben Jupiter, Uranus en Neptunus vroeger ook wel dichtere ringen gehad.

Bron:
https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2018/ring-rain