Saturnus mag dan wel de meest opzichtige zijn, maar het is niet de enige planeet in het zonnestelsel die omringd wordt door ringen. Vorig jaar kwamen we meer te weten over de 13 ringen rond Uranus, toen deze een thermische foto maakte die astronomen van de ijsplaneet hadden gemaakt.
Voor het eerst konden onderzoekers de temperatuur van de ringen bepalen, en bevestigden ze dat de hoofdring – de epsilonring genoemd – als geen andere in het zonnestelsel is.
Over het algemeen is Saturnus de enige die ringen heeft, omdat de ringen die om Uranus, Jupiter en Neptunus cirkelen alleen te zien zijn met krachtige telescopen (of sondes zoals Juno, die deze adembenemende foto van een van de spookachtige Joviaanse ringen heeft gemaakt).
Hoeveel ringen kunnen er zijn? Jupiter heeft er vier. Neptunus heeft er vijf. Saturnus heeft er duizenden.
Wat Uranus betreft, weten we niet veel over zijn ringen, omdat ze heel weinig licht weerkaatsen in de optische en nabije infrarode golflengten die gewoonlijk voor zonnestelselwaarnemingen worden gebruikt. Ze zijn zelfs zo zwak dat ze pas in 1977 werden ontdekt. (Die van Jupiter werden in 1979 ontdekt, die van Neptunus in 1984.)
Dus was het enigszins onverwacht toen de ringen tevoorschijn kwamen op thermische beelden die astronomen namen om de temperatuurstructuur van de atmosfeer van de planeet te onderzoeken; bijzonder duidelijk was de epsilon-ring.
“We waren verbaasd toen we de ringen er duidelijk uit zagen springen toen we de gegevens voor de eerste keer verkleinden,” zei astronoom Leigh Fletcher van de Universiteit van Leicester.
Omdat het een thermische opname was, kon het team voor het eerst de temperatuur van de ringen te weten komen: slechts 77 Kelvin, het kookpunt van vloeibare stikstof bij standaard atmosferische druk. (De oppervlaktetemperatuur van Uranus wordt zo laag als 47 Kelvin, dus het is nog koeler.)
Het bevestigde ook dat de ringen echt vreemd zijn, in vergelijking met die rond andere planeten. Toen de Voyager 2 in 1986 langs Uranus vloog en een heleboel gelukkige foto’s nam, merkten wetenschappers thuis op dat de ringen iets leken te missen.
In de ringen van Saturnus komen de deeltjes in alle maten voor, van poederig stof tot grote keien. Jupiter en Neptunus hebben beide zeer stoffige ringen, die voor het grootste deel uit fijne deeltjes bestaan.
Tussen de ringen van Uranus liggen stoflagen, maar de ringen zelf bevatten alleen brokken ter grootte van een golfbal.
“We zien het kleinere spul niet,” zei astronoom Edward Molter van UC Berkeley.
“Iets heeft het kleinere spul eruit geveegd, of het is allemaal aan elkaar geplakt. We weten het gewoon niet. Dit is een stap in de richting van het begrijpen van hun samenstelling en of alle ringen uit hetzelfde bronmateriaal kwamen, of verschillend zijn voor elke ring.”
Mogelijke bronnen zijn inslag ejecta van manen, zoals gezien in Jupiters ringen; asteroïden gevangen door de zwaartekracht van de planeet, dan op een of andere manier verpulverd; puin overgebleven van de vorming van de planeet (niet waarschijnlijk, omdat ze worden verondersteld ongeveer 600 miljoen jaar oud te zijn op zijn hoogst); of puin van de veronderstelde inslag die de planeet letterlijk opzij sloeg.
De meest waarschijnlijke verklaring is vaste objecten in een baan om de aarde, vernietigd door inslagen of getijdenkrachten.
En dat is nog niet alles. Volgens eerdere gegevens, waaronder beelden in het nabij-infrarood die in 2004 met het Keck Observatorium zijn gemaakt, is de samenstelling van de ringen rond Uranus anders dan die van andere ringen.
“Het albedo is veel lager: ze zijn echt donker, als houtskool,” zei Molter. “Ze zijn ook extreem smal vergeleken met de ringen van Saturnus. De breedste, de epsilonring, varieert van 20 tot 100 kilometer breed, terwijl die van Saturnus honderden of tienduizenden kilometers breed zijn.”
Dus zelfs met de verbluffende nieuwe foto’s zijn de ringen nog steeds een groot mysterie. Maar een mysterie dat binnenkort meer aanwijzingen kan krijgen, wanneer de James Webb-ruimtetelescoop, met zijn ultramoderne observatietechnologie, in 2021 aan de hemel verschijnt. We hopen dat het kijken naar Uranus een deel van zijn kostbare tijd rechtvaardigt.
Mettertijd is het onderzoek gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
Een versie van dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd in juni 2019.