Saturnuksen renkaat

Saturnuksen renkaat ovat rengasjärjestelmä jättiläisplaneetta Saturnuksen ympärillä. Ne koostuvat lukemattomista jäähitusista ja jäämurikoista sekä kivikappaleista ja pölystä. Renkaat löysi Christian Huygens 1655, vaikka Galileo Galilei oli nähnyt Saturnuksen renkaat epätarkalla kaukoputkella kahtena kuuna. Saturnuksen renkaita on monen värisiä ja niissä on kaksi tunnetumpaa ja suurempaa aukkoa, Cassinin jako ja Encken jako. Aukkoja luovat Saturnuksen kuiden vetovoiman aiheuttamat ratahäiriöt ja ne vaikuttavat myös joidenkin renkaiden pitkäikäisyyteen.

Saturnuksen renkaat.
Saturnuksen kolmen näkyvimmän renkaan nimet. Jokainen suuri rengas koostuu tuhansista pienrenkaista, joiden aukkoja luovat renkaiden lähellä kiertävät kuut.
Saturnuksen rengasjärjestelmää.

Aluksi renkaita luultiin yhtenäisiksi kiinteiksi kappaleiksi. Vuonna 1859 James Clerk Maxwell kuitenkin väitti, ettei niin voi olla. Sellainen rengas ei pysyisi koossa vaan hajoaisi pieniksi kappaleiksi. Sen sijaan renkaat koostuvat pienistä hiukkasista, joista jokainen erikseen kiertää Saturnusta.[1] Kun kaukoputket kehittyivät entistä tarkemmiksi, James Keeler saattoi vuonna 1895 todeta, että Maxwell oli ollut oikeassa.

Yleistä

Saturnuksen renkaat koostuvat miljardeista pienistä kappaleista. Kappaleiden läpimitta on muun muassa 1 cm - 10 m. Ne ovat mm vesijäätä.[2]

Suurten renkaiden läpimitta on 270 000 km, mutta paksuus alle 100 metriä.[3] Monin paikoin paksuus on noin 10 m.[4] Kaikkien, hyvin himmeiden renkaiden leveys 26 miljoonaa km. Renkaiden massa 1.5 * 10E19 kg, mikä on sama kuin 0.41 sisimmän suuren kuun, Mimasin massasta. [3]

Renkaiden ajatellaan yleensä syntyneen muinaisen kuun hajottua.[5] Kuu pirstoutui vuorovesivoimiin, se ajautui ratahäiriöiden takia liian lähelle Saturnusta.[6] Tämä tapahtui Aurinkokunnan iän mitassa melko äsken, noin 100 miljoonaa vuotta sitten.[7] Tuhoutunut kuu saattoi olla Japetuksen kokoinen.[8]

Renkaat
NimiEtäisyys Saturnuksen keskustasta kmLeveys kilometriäKenen/minkä mukaan nimetty
D-rengas66 900 – 74 5107 500 
C-rengas74 658 – 92 00017 500 
Colombon aukko77 800 ? (2)100Giuseppe "Bepi" Colombo
Titanin rengas77 800 ? (2) ?Titan
Maxwellin aukko87 491 (2)270James Clerk Maxwell
B-rengas92 000 – 117 58025 500 
Cassinin jako117 580 – 122 1704 800Giovanni Cassini
Huygensin aukko117 680 ? (2)285–440Christiaan Huygens
A-rengas122 170 – 136 77514 600 
Encken jako133 589 (2)325Johann Encke
Keelerin aukko136 530 (2)35James Keeler
R/2004 S 1(1)137 630 (2) ? 
R/2004 S 2(1)138 900 (2) ? 
F-rengas140 180 (2)30–500 
Janus/Epimetheus -rengas(3)149 000 – 154 0005 000Janus ja Epimetheus
G-rengas170 000 – 175 0005 000 
Pallenen rengas(3)211 000 – 213 5002 500Pallene
E-rengas181 000 – 483 000302 000 
Phoeben rengas7 700 000 – 12 500 0004 800 000Phoebe

(1) Tilapäinen nimi.
(2) Etäisyys kapeamman renkaan tai aukon keskustaan, ei reunaan.
(3) Epävirallinen nimi.

Luonnollisen värinen kuvakooste Cassini-luotaimen kapean kuvakulman kameran kuvista Saturnuksen valaisemattomista D-, C-, B-, A- ja F-renkaista (vasemmalta oikealle). Kuvattu 9. toukokuuta 2007.
Luonnollisen värinen kuvakooste Cassini-luotaimen kapean kuvakulman kameran kuvista Saturnuksen valaisemattomista D-, C-, B-, A- ja F-renkaista (vasemmalta oikealle). Kuvattu 9. toukokuuta 2007.

D-rengas

Saturnuksen sisin ja hyvin himmeä rengas.

C-rengas

C-rengas on leveä ja himmeä rengas, jonka massa on 1,1×1018 kg ja paksuus 5 metriä.

Colombon aukko

Colombon aukko sijaitsee C-renkaan sisäosassa. Alueella on kirkas, kapea ja muodoltaan lievästi elliptinen Titanin rengas, joka on resonanssissa Saturnuksen suurimman kuun Titanin kanssa.

Maxwellin aukko

C-renkaassa oleva aukko, jossa on muodoltaan lievästi elliptinen tiheä pieni rengas.

B-rengas

B-rengas on kirkkain ja massaltaan suurin rengas. Sen paksuudeksi on arvioitu 5–10 metriä ja massaksi 2,8×1019 kg.

Cassinin jako

Cassinin jako on 4 800 kilometriä leveä alue A- ja B-renkaan välissä. Sen löysi Giovanni Cassini vuonna 1675[9]. Maasta katsottuna se näyttää kapealta mustalta aukolta renkaiden välissä. Voyager-avaruusluotaimien ottamista kuvista selvisi kuitenkin että aukossa on ainesta, joka muistuttaa C-renkaan koostumusta. Cassinin jaon sisäreunassa esiintyy voimakasta resonanssia. Renkaan kappaleet kiertävät tällä alueella kahdesti Saturnuksen ympäri yhtä Mimas-kuun kierrosta kohti.

Huygensin aukko

Huygensin aukko sijaitsee Cassinin jaon sisäreunalla. Alueella on muodoltaan lievästi elliptinen tiheä pieni rengas.

A-rengas

A-rengas on uloin suuremmista ja kirkkaimmista renkaista. Sisäreunan muodostaa Cassinin jako ja selväpiirteinen ulkoreuna on lähellä pienen Atlas-kuun kiertorataa. Renkaan paksuus on 10–30 metriä ja massa 6,2×1018 kg. Renkaan ulompi reuna on 7:6 resonanssissa Januksen ja Epimetheuksen kanssa.

Encken jako

Encken jako on A-renkaassa oleva 325 km leveä aukko, jonka aiheuttaja on alueella kiertävä kuu Pan. Jaon löysi James Edward Keeler vuonna 1888. Cassini-avaruusluotaimen ottamista kuvista on selvinnyt, että alueella on ainakin kaksi heikkoa rengasta.

Keelerin aukko

Keelerin aukko on A-renkaassa oleva kapea aukko noin 250 kilometriä renkaan ulkoreunasta. Tämän sisässä kiertää Dafne, pieni kuu, joka pitää aukkoa yllä.

F-rengas

Saturnuksen uloimpia renkaita, joka sijaitsee noin 3 000 km A-renkaan ulkopuolella. Se löydettiin vuonna 1979 avaruusluotaimen Pioneer 11 ottamista kuvista. Rengas on kapea, vain muutamia satoja kilometrejä leveydeltään. Sen sisä- ja ulkopuolella kiertää kaksi paimenkuuta, Prometheus ja Pandora.

G-rengas

G-rengas on kapea ja himmeä rengas suunnilleen F-renkaan ja E-renkaan sisäreunan puolivälissä. Renkaassa on kirkkaampi kaari lähellä sisäreunaa, joka on pituudeltaan noin kuudesosa renkaan ympärysmitasta ja joka on 7:6 resonanssissa Mimas-kuun kanssa. Kaari koostuu luultavasti suurimmillaan parin metrin kokoisista jääkappaleista, kun taas muut osat G-renkaasta koostuvat tomusta, jota on syntynyt kaaressa tapahtuneista törmäyksistä.

E-rengas

E-rengas on Saturnuksen toiseksi uloin ja erittäin leveä rengas, joka sijaitsee Mimasin ja Rhean kiertoratojen välissä. Se on hajanainen kiekko jäistä ja pölyistä ainesta. Muista renkaista poiketen se koostuu enemmänkin mikroskooppisista kuin makroskooppisista osasista. E-renkaan aineksen lähteeksi on osoittautunut Enceladuksen jäävulkanismi.

Phoeben rengas

NASAn Spitzer-avaruusteleskoopin helmikuussa 2009 tehtyjen havaintojen perusteella[10] tutkijat ovat löytäneet uuden renkaan, joka on tähänastisista suurin.[11][12]

Taiteilijan näkemys lähes näkymättömästä Phoeben renkaasta.

Se ulottuu 128 Saturnuksen säteen päästä aina 207 säteen päähän saakka planeetan keskustasta, eli on hieman lähempänä kuin Saturnuksen uloin kuu Phoebe. Phoebe kiertää planeettaa keskimäärin noin 215 Saturnuksen säteen etäisyydellä. Uusi rengas on 27 astetta kallellaan Saturnuksen päiväntasaajaan ja muihin renkaisiin nähden. Rengas muodostuu hyvin harvasta pölystä ja jäästä ja on siksi näkyvän valon aallonpituuksilla lähes näkymätön. Se kuitenkin voitiin havaita lähettämänsä infrapunasäteilyn avulla. Renkaan hiukkasten oletetaan olevan (mikrometeoroidien ja suurempien kappaleiden) törmäyksistä Phoebeen, niillä on vastakkainen kiertosuunta[13] seuraavaan sisempään kuuhun Japetukseen nähden. Renkaan materiaali ajautuu hitaasti sisäänpäin johtuen auringon säteilyn heijastumisesta,[14] ja näin ollen pommittaa hiukkasilla Japetuksen etupuolta. Tämä voisi selittää kuun kaksivärisyyden,[15] joko suoraan tai katalyyttisesti. Japetuksen peittävä tumma aine voi olla Japetuksesta itsestään, jään suotautumisprosessista sublimoitumalla lämpimämmiltä alueilta, tiivistyen kylmemmille alueille [16]. Renkaan olemassaolon ennusti jo 1970 luvulla Cornellín yliopiston professori Joseph Burns. Löydön tekivät Anne J. Verbiscer ja Michael F. Skrutskie (University of Virginia) ja Douglas P. Hamilton (University of Maryland). Löytö julkaistiin Nature-lehdessä. [14]

Lähteet
  1. O'Connor, John Joseph: James Clerk Maxwell on the nature of Saturn's rings University of St Andrews. maaliskuu 2006. Viitattu 19.11.2018.
  2. Matthew S. Tiscareno, Joseph A. Burns, Matthew M. Hedman, Carolyn C. Porco, John W. Weiss, Luke Dones: 100-metre-diameter moonlets in Saturn's A ring from observations of 'propeller' structures. Nature, 2006-03, 440. vsk, nro 7084, s. 648–650. doi:10.1038/nature04581. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio. en
  3. Saturn - The ring system | Britannica www.britannica.com. Viitattu 3.10.2022. (englanniksi)
  4. Phil Plait: Wait. How Thin Are Saturn's Rings? Slate Magazine. 2.5.2014. Viitattu 3.10.2022. (englanniksi)
  5. Chelsea Gohd | Published: Thursday, January 17, 2019: Saturn's rings are surprisingly young Astronomy.com. Viitattu 3.10.2022. (englanniksi)
  6. Marina Koren: A Gnarly New Theory About Saturn’s Rings The Atlantic. 19.9.2022. Viitattu 3.10.2022. (englanniksi)
  7. Jack Wisdom, Rola Dbouk, Burkhard Militzer, William B. Hubbard, Francis Nimmo, Brynna G. Downey: Loss of a satellite could explain Saturn’s obliquity and young rings. Science, 16.9.2022, 377. vsk, nro 6612, s. 1285–1289. doi:10.1126/science.abn1234. ISSN 0036-8075. Artikkelin verkkoversio. en
  8. Tähdet ja avaruus: Chrysalis-kuun hajoaminen tuotti Saturnuksen renkaat www.avaruus.fi. Viitattu 3.10.2022.
  9. Nicolson, Iain & Moore, Patrick: Tieteen maailma: Aurinkokunta, s. 80. Suomentanut Jotuni, Pertti & Hakanen, Jarmo (toim.). Bonnier Julkaisut Oy, 1991. ISBN 952-9625-02-2.
  10. NASA Space Telescope Discovers Largest Ring Around Saturn Jet Propulsion Laboratory – NASA. 6.10.2009. Viitattu 19.11.2018.
  11. Nasan teleskooppi löysi uuden renkaan Saturnuksen ympäriltä Yle Uutiset. 7.10.2009. Viitattu 19.11.2018.
  12. Kangasniemi, Tuomas: Saturnukselta löytyi hento mutta valtava rengas: 100 kertaa aiempaa suurempi Tekniikka & Talous. 7.10.2009. Viitattu 19.11.2018.
  13. Cowen, Rob: Largest known planetary ring discovered Science News. 6.10.2009. Arkistoitu 9.10.2009. Viitattu 19.11.2018.
  14. Verbiscer, Anne J. & Skrutskie, Michael F. & Hamilton, Douglas P.: Saturn’s largest ring. Nature, 7.10.2009, 461. vsk, nro 7267, s. 1098–1100. doi:10.1038/nature08515. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 19.11.2018.
  15. Courtland, Rachel: Largest ring in solar system found around Saturn New Scientist. 6.10.2009. Viitattu 19.11.2018.
  16. Cassini Is on the Trail of a Runaway Mystery Mission News – NASA. 8.10.2007. Viitattu 19.11.2018.

    Aiheesta muualla
    Aurinkokunta
    Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto · Haumea · Makemake · Eris
    Kuut

    Maan · Marsin · Jupiterin · Saturnuksen · Uranuksen · Neptunuksen · Pluton · Haumean · Makemaken · Eriksen · Pikkuplaneettojen

    Renkaat

    Jupiterin · Saturnuksen (Rhean)  · Chariklon · Uranuksen · Neptunuksen

    Pienkappaleet

    Meteoroidit · Pikkuplaneetat · Asteroidit · NEA:t · Asteroidivyöhyke · Troijalaiset · Kentaurit · Damocloidit · Transneptuniset kohteet · Kuiperin vyöhyke · Hajanainen kiekko · Hillsin pilvi · Oortin pilvi · Komeetat

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.