Planetaire ringen zijn meer dan alleen astronomische wonderen - ze zijn ook een soort archief dat de geschiedenis van de gevolgen van tientallen jaren beschrijft.
Een paar studies werd online gepubliceerd in Wetenschap vandaag door twee verschillende teams die vreemde kenmerken opmerkten in de ringen van Saturnus en Jupiter - en hen volgden tot deze veelbelovende conclusie. In de eerste analyseerden hoofdauteur Mark Showalter van het SETI-instituut in Mountain View, Californië, en zijn team afbeeldingen van de ringen van Jupiter die in 1996 en 2000 werden waargenomen door Galileo, en opnieuw in 2007 door Horizon, waarbij ze zich richtten op een patroon dat ze 'gegolfd' noemden , "Als een tinnen dak. Rond dezelfde tijd ontdekten Matthew Hedman van de Cornell University in Ithaca, NY en zijn collega's vergelijkbare rimpelpatronen in de ringen van Saturnus, op basis van beelden die door het Cassini-ruimtevaartuig waren genomen.
De afbeeldingen hierboven laten zien hoe een verticale golf kan worden geproduceerd vanuit een aanvankelijk hellende ring. De bovenste afbeelding toont een eenvoudige hellende ring (de centrale planeet is voor de duidelijkheid weggelaten), terwijl de onderste twee afbeeldingen dezelfde ring op twee latere tijdstippen tonen, waar de wiebelende banen van de ringdeeltjes deze hellende plaat in een steeds strakker opgewonden wond hebben geschoren spiraalvormige golf.
Carolyn Porco, co-auteur van de door Hedman geleide studie en directeur van het Cassini Imaging Central Laboratory for Operatons (CICLOPS), schreef in een e-mail bij de publicatie van de studies dat 'het al enige tijd bekend is dat het zonnestelsel is gevuld met puin: kleine rotsachtige stukjes in het binnenste zonnestelsel en ijzige stukjes in de
buitenste zonnestelsel dat routinematig op de planeten en hun ringen en manen regent. Een paar honderd ton van dergelijk puin komt elke dag alleen op de aarde terecht. Welnu, de oorsprong van de spiraalvormige rimpelingen in beide ringsystemen is nu vastgesteld op zeer recente effecten tussen wolken van komeetfragmenten en de ringen. ”
Het team van Showalter beschrijft een paar overlappende rimpelpatronen die in 1996 en opnieuw in 2000 in Galileo-afbeeldingen te zien waren.
'Deze patronen gedragen zich als twee onafhankelijke spiralen, elk met een snelheid die wordt bepaald door het zwaartekrachtveld van Jupiter', schrijven ze. “Het dominante patroon is ontstaan tussen juli en oktober 1994, toen de hele ring met ~ 2 km werd gekanteld. We associëren dit met de ShoemakerLevy 9-effecten van juli 1994. New Horizons-afbeeldingen laten dit patroon 13 jaar later nog steeds zien en suggereren dat latere gebeurtenissen de ring mogelijk ook hebben gekanteld. ”
Hedman en zijn team merken op dat er eerder golfvorming was waargenomen in de D-ring van Saturnus; NASA heeft de bovenstaande afbeelding vrijgegeven om het fenomeen in 2006 uit te leggen. "De C-ring golving lijkt op dezelfde manier te zijn gegenereerd, en inderdaad is het waarschijnlijk veroorzaakt door dezelfde ringkanteling die de golf van de D-ring veroorzaakte", schrijven ze.
Dat artikel vergelijkt ook het aantal inslagen dat waarschijnlijk elke planeet zal bezoeken: "... Saturnus zou puinwolken moeten tegenkomen die zijn afgeleid van kometen die zijn verstoord door eerdere planetaire ontmoetingen met een snelheid die ongeveer 0,2 procent bedraagt van de impactsnelheid van Jupiter."
Ze redeneren dat als Jupiter zo vaak als een keer in een decennium inslagen van 1 km brede objecten ziet, 'de wolken van baanvormig puin dat wordt veroorzaakt door de verstoring van een 1 km brede komeet eens in de 5000-10.000 op de ringen van Saturnus moeten regenen jaar. De kans dat puin van een eerder verstoorde komeet de ringen van Saturnus in de afgelopen 30 jaar zou raken, zou dan tussen ongeveer 1 procent en 0,1 procent zijn, wat niet erg klein is. Dergelijke scenario's bieden daarom een redelijke verklaring voor de oorsprong van de waargenomen golfslag in de C-ring van Saturnus. "
Alles bij elkaar tonen de kranten aan dat de ringrimpels van Saturnus waarschijnlijk werden veroorzaakt door een komeetbotsing in 1983, terwijl de ringrimpels van Jupiter plaatsvonden na de impact van een komeet in de zomer van 1994 - met name de impact van komeet Shoemaker-Levy 9 die littekens achterliet op Jupiter is nog steeds zichtbaar.
Showalter en zijn co-auteurs wijzen erop dat inslagen door kometen en / of hun stofwolken veel voorkomen in planetaire ringen.
“Deze botsingen hebben de afgelopen decennia ten minste drie keer voldoende vaart gekregen om een ring van Jupiter of Saturnus op een waarneembare afstand van zijn as te kantelen. Als zo'n kanteling eenmaal is vastgesteld, kan deze tientallen jaren aanhouden, met het verstrijken van de tijd vastgelegd in de steeds strakker wordende spiraal ', schrijven ze. "Binnen deze subtiele patronen beschrijven planetaire ringen hun eigen gehavende geschiedenis."
Beide kranten verschijnen vandaag op deWetenschap Express website. Zie ook de CICLOPS-site.
