Saturns ringer, med planeten nede til venstre i bildet. Dette er et av mange bilder som romsonden Cassini sendte tilbake på sitt oppdrag. (Bilde: NASA)
Saturns ringer, med planeten nede til venstre i bildet. Dette er et av mange bilder som romsonden Cassini sendte tilbake på sitt oppdrag. (Bilde: NASA)

Hva vet vi om Saturns ringer?

Det er et svært turbulent og mystisk sted, hvor små måner lager komplekse strukturer og mønstre i de gigantiske ringene.

Publisert

Saturn er kanskje den mest fotogene planeten i solsystemet, hvis du ser bort i fra vår egen hjemmebane. Romsonden Cassini, som brant opp i Saturns atmosfære i 2017, har sendt tilbake målinger og spektakulære bilder av det som også er en av de største planetene i solsystemet.

Cassini gikk i bane rundt Saturn i rundt 13 år, fra 2004.

Det var planlagt at Cassini skulle ende sine dager i Saturns atmosfære, blant annet fordi det ga forskerne mulighet til å gjøre målinger tett opp mot planeten - og ikke minst gjøre nærmere undersøkelser av Saturns ringer.

Det har vært mye diskusjon rundt alderen til Saturns ringer. Saturn er en gammel planet som ble dannet omtrent samtidig med resten av solsystemet, for fire og en halv milliarder år siden. Noen resultater støtter opp om ideen om at både ringene og flere av Saturns måner - planeten har over 60 - er nesten like gamle.

En tydelig forstyrrelse av den ytterste F-ringen gjorde at den ble "smurt" utover. (Bilde: NASA)
En tydelig forstyrrelse av den ytterste F-ringen gjorde at den ble "smurt" utover. (Bilde: NASA)

Gamle eller nye?

forskning.no har tidligere omtalt en nylig lansert teori som sier at ringene er svært mye yngre enn dette. Dette er også basert på Cassinis målinger. Kanskje de bare 10-100 millioner år gamle, blant annet fordi ringene ikke viser tegn til å ha samlet så mye solsystem-støv som hadde vært forventet gjennom flere milliarder år.

Den japanske forskeren Shigeru Ida går detaljert gjennom argumentene for og i mot de forskjellige teoriene om når og hvordan ringene ble til i denne Science-artikkelen.

Ringene hadde også lavere masse enn forventet, noe som også støtter opp om unge-ringer teorien. Ringene er opp mot 285 000 kilometer brede, men de er ikke mer enn en kilometer tykke i gjennomsnitt.

I en ny kunnskapsgjennomgang i Science går NASA-forskeren Linda Spilker gjennom alle resultatene som har kommet ut av Cassini-programmet, og et av de sentrale temaene er ringene.

Cassini har vist at ringene er turbulente og komplekse, og at noen områder kunne endre seg i løpet av bare noen uker. Det er massevis av større og mindre måner og objekter som går i bane rundt Saturn, og disse klumpene med materie skaper turbulens og danner former i ringene.

Spilker trekker fram store, propell-formede formasjoner i ringene som dannes på grunn av disse knøttsmå månene. Disse formasjonene kan være flere tusen kilometer lange.

En av disse propell-formasjonene sett i ringene. Denne kalles "Bleriot" (Bilde: NASA)
En av disse propell-formasjonene sett i ringene. Denne kalles "Bleriot" (Bilde: NASA)

Ringene rundt Saturn består stort sett av ispartikler, men de kan kanskje si noe om hvordan planeter dannes i skiven av materie rundt stjerner.

En såkalt protoplanetarisk skive er nemlig opphavet til mange av planetene i solsystemet - også jorden.

Skyggeformasjoner

Forskerne så hvordan en av Saturns små måner - Prometheus - skapte hulrom som åpnet og lukket seg i den såkalte F-ringen. Ringene til Saturn er blant annet delt inn i bokstaver, fra A til G.

Et annet forbausende fenomen ble oppdaget i 2009, da Saturns bane og bevegelse sto slik at sollyset kom inn nesten rett fra siden på ringene.

Det viste seg at vertikale formasjoner i B-ringen kastet skygger som var flere kilometer lange innover ringen.

Her ser du tydelig disse formasjonene i ringene, og skyggene som kastes innover. Skyggene er flere kilometer lange. (Bilde: NASA)
Her ser du tydelig disse formasjonene i ringene, og skyggene som kastes innover. Skyggene er flere kilometer lange. (Bilde: NASA)

I den samme B-ringen finnes det en liten måne kalt Daphnis, som bare er åtte kilometer lang.

Et svært mystisk bilde, men det viser månen Daphnis helt til høyre, og bølgeformasjoner i ringene som oppstår på grunn av påvirkning fra Daphnis bane rundt Saturn. (Bilde: NASA)
Et svært mystisk bilde, men det viser månen Daphnis helt til høyre, og bølgeformasjoner i ringene som oppstår på grunn av påvirkning fra Daphnis bane rundt Saturn. (Bilde: NASA)

På sin vei påvirker Daphnis ringmaterialet slik at det danner seg klare bølgemønstre i B-ringen.

Som nevnt består ringene nesten bare av vanlige ispartikler, men de har en slags rødlig farge som ikke kommer fram av bildene fra Cassini. Analyser av den kjemiske sammensetningen tyder på at denne fargen kommer av enten bittesmå partikler av jern blandet inn sammen med isen, karbonforbindelser, eller en kombinasjon av de to.

Referanser:

Shiguro Ida: The origin of Saturn’s rings and moons. Science, 2019. DOI: 10.1126/science.aaw3098 . Sammendrag

M.S. Tiscareno mfl: Close-range remote sensing of Saturn’s rings during Cassini’s ring-grazing orbits and grand finale. Science, 2019. DOI: 10.1126/science.aau1017 . Sammendrag

Spilker: Cassini-Huygens’ exploration of the Saturn system: 13 years of discovery. Science, 2019. DOI: 10.1126/science.aat3760 . Sammendrag