Tussen de ringen en de planeet door

Op zaterdag 22 april 2017 dook ruimtesonde Cassini tussen Saturnus en zijn ringen door. Dit zal de sonde 22 keer doen in de komende maanden om foto’s te maken en informatie te verzamelen.

De aarde en zelfs een stukje van onze maan is zichtbaar op deze foto die Cassini maakte tussen de ringen van Saturnus door. Gepubliceerd door NASA op 20 april 2017.

NASA, N/A, CC0

NASA, N/A, CC0

Eerder vloog Cassini al door de dunnere buitenste ringen, die bestaan uit kleine deeltjes. Dat gaf weinig risico voor de sonde, maar tussen de planeet en z’n ringen doorgaan is een stuk gevaarlijker. Vanuit de ringen vallen er geregeld grote stukken materiaal op de planeet. Gelukkig is de kans dat Cassini geraakt wordt niet heel groot, maar het blijft spannend.

Cassini werd in 1997 gelanceerd en kwam zeven jaar later aan bij Saturnus. Daar doet de sonde onderzoek naar de ringen en de manen van de planeet. Inmiddels is Cassini in een van de laatste stadia van zijn missie. Naar verwachting zal in september z’n brandstof op zijn en zal Cassini zichzelf vernietigen door zich in de dampkring van Saturnus te storten.

Onlangs publiceerde we over bezoek van Cassini aan de Saturnusmaan Enceladus.

‘Omdat ze er zo jong uitzien, kunnen de ringen weleens zo oud zijn als het zonnestelsel.’ Sterrenkundige Larry Esposito weet dat het tegenstrijdig klinkt, maar kan geen andere conclusie trekken. Esposito gebruikte het UVIS-instrument aan boord van NASA’s ruimtesonde Cassini om de samenstelling van de Saturnus-ringen door te lichten. Cassini draait sinds 2004 rond Saturnus en doet onderzoek naar de reuzenplaneet, zijn tientallen maantjes en de enorme ringen. Tijdens de najaarsbijeenkomst van de Amerikaanse Geofysische Unie maakte Esposito bekend dat het materiaal in de ringen continu gerecycled wordt. Daardoor blijven ze er jong uitzien, denkt de onderzoeker.

Met een bescheiden telescoop zijn ze al te zien: de ringen van Saturnus werden in 1610 door Galilei ontdekt met een van de allereerste telescopen. Christiaan Huygens deed in 1655 vervolgmetingen en is de eerste die de rare uitsteeksels beschreef als een schijf om de planeet. De ringen om Saturnus bestaan uit talloze brokstukken van micrometers tot tientallen meters groot. In een platte schijf strekken ze zich uit van 70.000 tot 300.000 kilometer van de planeet zelf. De zwaartekracht van kleine ‘herdersmaantjes’ houdt de ringen in vorm, zodat ze in de loop der tijd niet uitwaaieren.

NASA/JPL via CC0

NASA/JPL via CC0

Voyagers

De eerste close-ups van de Saturnus-ringen stammen uit 1980 en 1981. Toen scheerden de ruimtesondes Voyager 1 en 2 langs Saturnus. Uit de foto’s maakten sterrenkundigen op dat de ringen er verdacht jong uitzagen – alsof ze “maar” 100 miljoen jaar geleden waren ontstaan tijdens de vernietiging van een kleine maan. Een oogwenk voor het zonnestelsel, dat zelf 4,5 miljard jaar oud is.

Esposito gebruikte Cassini’s veel betere apparatuur om de Voyager-metingen aan te scherpen. Hij zag in de ringen sporen van heel oud en piepjong materiaal. Dat kan niet als we kijken naar de restanten van één maan die pas uiteenviel tijdens het dino-tijdperk. De ringen bestaan volgens Esposito uit oeroud materiaal dat zichzelf telkens verjongt. Hij denkt dat het materiaal in de ringen continu samenklontert tot grotere brokstukken en dan weer uiteenvalt. Die kringloop gaat vervuiling door micro-meteorieten en kosmische straling tegen. Zonder recycling in de ringen zouden de ringen steeds doffer worden.

Klontering in de ringen van Saturnus. Door een cyclus van samenklonteren, botsen en uiteenvallen blijven de ringen volgens sterrenkundige Larry Esposito vrij van vervuiling. Dat verklaart waarom ze na al die jaren nog zo helder het zonlicht weerkaatsen.

NASA/JPL/University of Colorado

Bombardement

Als de ringen van Saturnus niet nieuw zijn, wanneer ontstonden ze dan wél? Esposito grijpt terug naar de begintijd van het zonnestelsel voor een verklaring. Toen gingen de planeten gebukt onder een hele serie inslagen van asteroïdes: het Late Heavy Bombardement van zo’n 4 miljard jaar geleden.. Daarbij zou een kleine maan van Saturnus, volgens de onderzoeker een exemplaar met een straal van 300 km, zijn geraakt en vernietigd. De brokstukken bleven om Saturnus draaien en vermaalden elkaar tot de kleine fragmenten die nu de ringen vormen.