Saturnus heeft een prachtige ringenstelsel. En Jupiter zou – afgaand op zijn omvang – een nog groter ringenstelsel moeten hebben. Maar dat is niet zo. En dat komt door zijn manen.

Dat stellen onderzoekers in een nieuwe studie die binnenkort in het blad Planetary Science verschijnt. Ze baseren zich op computersimulaties.

Geen geweldige ringen
Saturnus heeft een geweldig ringenstelsel dat ruimtesonde Cassini op onnavolgbare wijze in kaart heeft gebracht. Maar dat prachtige ringenstelsel zou eigenlijk moeten verbleken bij de ringen van Jupiter. Jupiter is namelijk groter en zou dus een nog indrukwekkender ringenstelsel moeten bezitten dan Saturnus. En omdat Jupiter dichterbij staat dan Saturnus, zouden die ringen vanaf de aarde bewonderd, ook nog eens veel helderder lijken dan die van Saturnus. Maar dat is dus allemaal niet het geval. Want Jupiter heeft geen ringen. Tenminste: geen indrukwekkende ringen.

Eén van de geweldige foto’s die ruimtesonde Cassini van de ringen van Saturnus heeft gemaakt. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Uitgezocht
“Het zat me lang dwars,” stelt onderzoeker Stephen Kane. “Waarom heeft Jupiter niet nog geweldigere ringen dan Saturnus?” Hij besloot het uit te zoeken. En al snel ontdekte hij dat de manen van Jupiter een sleutelrol spelen in de kwestie.

Modellen
Kane en zijn collega Zhexing Li maakten voor hun studie gebruik van computermodellen die niet alleen de baan van Jupiter, maar ook die van zijn vier grootste manen beschreven. Met behulp van die modellen – en informatie over de tijd die het kost om ringen te vormen – probeerden de onderzoekers na te gaan waarom Jupiter geen indrukwekkend ringenstelsel bezit en of dat in het verleden misschien anders is geweest.

Te groot
Grappig genoeg wijzen de simulaties uit dat juist de enorme omvang van Jupiter – die aanvankelijk deed vermoeden dat deze toch ook een omvangrijk ringenstelsel zou moeten bezitten – de planeet ervan weerhouden heeft om ringen te vormen. “Grote planeten vormen grote manen, en die voorkomen dat ze substantiële ringen krijgen,” aldus Kane.

Hoe zit dat precies?
Als we kijken naar de ringen van Saturnus, dan zien we dat deze grotendeels uit ijs bestaan. Die ijsdeeltjes bevinden zich in een baan rond Saturnus en vormen zo het bekende ringenstelsel. Maar grote manen kunnen daar met hun immense zwaartekracht een stokje voor steken; de zwaartekracht van de manen kan de ijsdeeltjes uit hun vertrouwde baan schoppen of die baan in ieder geval zodanig wijzigen dat het ijs in botsing komt met de manen zelf. “We ontdekten dat de Galileïsche manen (de vier grootste manen van Jupiter, red.), waarvan eentje de grootste maan in ons zonnestelsel is, heel snel elke grote ring die gevormd zou kunnen worden, vernietigen.” Afgaand op die conclusie stellen de onderzoekers dan ook dat Jupiter nooit een machtig ringenstelsel heeft kunnen ontwikkelen en dus ook in het verleden niet zo’n ringenstelsel heeft gehad.

Overigens wil dat zeker niet zeggen dat Jupiter helemaal geen ringen kan ontwikkelen; de planeet heeft – net als Neptunus – heel dunne, en daardoor lastig waar te nemen, ringen. “We wisten niet dat die ringen bestonden, totdat Voyager (in 1979, red.) de planeet passeerde, want we konden ze daarvoor niet zien,” aldus Kane.

James Webb heeft recent nog enkele beelden van Jupiter gemaakt waarop de dunne ringen zichtbaar zijn. Afbeelding: NASA, ESA, CSA, en STScI.

Uranus
Hoewel Saturnus veruit de bekendste omringde planeet is, is er nog een planeet met een redelijk omvangrijk ringenstelsel. En dat is Uranus. Sommige onderzoekers denken dat Uranus in botsing is gekomen met een ander hemellichaam en daarbij is omgerold (de planeet heeft een gekantelde as). De ringen zouden dan ook weleens kunnen bestaan uit puin dat tijdens die botsing is ontstaan. Kane hoopt Uranus’ ringenstelsel binnenkort ook nader te onderzoeken en bijvoorbeeld uit te vinden hoelang deze ringen nog stand zullen houden.

Het onderzoek naar de ringenstelsels van planeten in ons zonnestelsel is van belang, omdat de vorm, omvang en samenstelling van de ringen ons meer kunnen vertellen over de geschiedenis van de planeten die zij omringen. “Voor ons astronomen zijn het bloedspetters op de muur van een plaats delict,” aldus Kane. “Wanneer we kijken naar de ringen van grote planeten, is dat bewijs dat er iets rampzaligs is gebeurd dat dit materiaal daar gebracht heeft.”