Planeettarenkaat ovat mielenkiintoisia ilmiöitä. Se on vain, että toisin kuin Saturnus, heidän järjestelmät ovat vähemmän näkyviä ja kenties vähemmän kauniita katsomaan.
Viime vuosikymmenien aikana tehtyjen tutkimusponnistelujen ansiosta, joissa avaruusjärjestelmät on lähetetty ulkoiseen aurinkokuntaan, olemme ymmärtäneet, että kaikilla kaasujätteillä - Jupiterilla, Saturnuksella, Uranuksella ja Neptunuksella - kaikilla on omat rengasjärjestelmänsä. Eikä siinä vielä kaikki! Itse asiassa rengasjärjestelmät voivat olla yleisempiä kuin aiemmin ajateltiin ...
Jupiterin renkaat:
Vuonna 1979 Jupiterin renkaat löydettiin, kun Voyager 1-avaruuskoetin johti planeetan lentotausta. Niitä tutkittiin myös perusteellisesti 1990-luvulla Galileon kiertäjällä. Koska se koostuu pääasiassa pölystä, rengasjärjestelmä on heikko ja sitä voidaan tarkkailla vain tehokkaimmilla kaukoputkilla tai läheisellä kiertoradalla sijaitsevalla avaruusaluksella. Viimeisen kahdenkymmenenkolmen vuoden aikana sitä on kuitenkin havaittu maapallolta useita kertoja, samoin kuin Hubble-avaruusteleskoopilla.
Rengasjärjestelmässä on neljä pääkomponenttia: paksu sisähiukkas, joka tunnetaan nimellä “halorengas”; suhteellisen kirkas, mutta erittäin ohut ”päärengas”; ja kaksi leveää, paksua ja heikkoa ulkoista ”gossamer-rengasta”. Nämä ulkorenkaat koostuvat Amalthea- ja Thebe-kuukausien materiaalista, ja ne on nimetty näiden kuukausien mukaan (ts. “Amalthea-rengas” ja “Thebe-rengas”).
Pää- ja halorenkaat koostuvat pölystä, joka on poistunut kuista Metis, Adrastea ja muut tarkkailemattomat emokappaleet suuren nopeuden iskujen seurauksena. Tutkijoiden mielestä Himalian kiertoradan ympärillä saattaa olla jopa rengas, joka olisi voinut syntyä, kun toinen pieni kuu kaatui siihen ja aiheutti materiaalin karkaamisen pinnalta.
Saturnuksen renkaat:
Sillä välin Saturnuksen renkaat ovat olleet tunnettuja vuosisatojen ajan. Vaikka Galileo Galileista tuli ensimmäinen henkilö, joka tarkkaili Saturnuksen renkaita vuonna 1610, hänellä ei ollut tarpeeksi voimakasta kaukoputkea havaitaksesi niiden todellisen luonteen. Vasta 1655, hollantilainen matemaatikko ja tutkija Christiaan Huygens tuli ensimmäiseksi henkilöksi, joka kuvaa heitä planeettaa ympäröivänä levynä.
Myöhemmät havainnot, jotka sisälsivät spektroskopisia tutkimuksia 1800-luvun lopulla, vahvistivat, että ne koostuvat pienemmistä renkaista, joista jokainen koostuu pienistä hiukkasista, jotka kiertävät Saturnia. Nämä hiukkaset ovat kooltaan mikrometristä metriin, jotka muodostavat kohoumia, jotka kiertävät planeettaa ja jotka koostuvat melkein kokonaan pölystä ja kemikaaleista saastuneesta vesijäästä.
Yhteensä Saturnussa on 12 renkaan järjestelmä, jossa on 2 jakoa. Siinä on aurinkokunnan kaikista planeetoista laajin rengasjärjestelmä. Renkaissa on useita aukkoja, joissa hiukkastiheys laskee voimakkaasti. Joissakin tapauksissa tämä johtuu siitä, että Saturnuksen kuut ovat upotettu niihin, mikä aiheuttaa epävakauttavien kiertoradan resonanssien esiintymisen.
Titan-renkaan ja G-renkaan sisällä kiertoradan resonanssilla Saturnin kuiden kanssa on kuitenkin vakauttava vaikutus. Selvästi päärenkaiden ulkopuolella on Phoebe-rengas, joka on kallistettu 27 asteen kulmassa toisiin renkaisiin nähden ja kiertää Phoeben tavoin kiertäen taaksepäin.
Uranuksen renkaat:
Uraanirenkaiden uskotaan olevan suhteellisen nuoria, enintään 600 miljoonaa vuotta vanhoja. Niiden uskotaan olevan peräisin useiden planeetan ympäri kerran olemassa olleiden kuutien törmäyksellisestä pirstoutumisesta. Törmäyksen jälkeen kuut hajosivat todennäköisesti lukuisiksi hiukkasiksi, jotka selvisivät kapeina ja optisesti tiheinä renkaissa vain tiukasti rajoitetuilla maksimaalisen vakauden alueilla.
Uraanilla on 13 toistaiseksi havaittua rengasta. Ne ovat kaikki hyvin heikkoja, suurin osa on läpinäkymättömiä ja vain muutaman kilometrin leveitä. Rengasjärjestelmä koostuu pääosin isoista kappaleista, joiden halkaisija on 0,2 - 20 m. Muutama rengas on optisesti ohut ja valmistettu pienistä pölyhiukkasista, mikä vaikeuttaa niiden havaitsemista maapallolla varustettujen kaukoputkien avulla.
Neptunuksen renkaat:
Neptunuksen renkaat löydettiin vasta vuonna 1989, kunnes Voyager 2-avaruuskoetin johti planeetan lentosuunnan. Järjestelmässä on havaittu kuusi rengasta, jotka kuvataan parhaiten heikoiksi ja taipuisiksi. Renkaat ovat erittäin tummia ja koostuvat todennäköisesti säteilyn käsittelemistä orgaanisista yhdisteistä, jotka ovat samanlaisia kuin Uranuksen renkaissa. Aivan kuten Uranus ja Saturnus, neljä Neptunuksen kuista kiertää rengasjärjestelmässä.
Muut elimet:
Vuonna 2008 ehdotettiin, että Rhean Saturnuksen kuun ympärillä olevat magneettiset vaikutukset voivat viitata siihen, että sillä on oma rengasjärjestelmä. Seuraava tutkimus kuitenkin osoitti, että Cassini-tehtävän perusteella saadut havainnot viittasivat siihen, että jokin muu mekanismi oli vastuussa magneettisista vaikutuksista.
Vuosia ennen kuin New Horizons -koetin vieraili järjestelmässä, tähtitieteilijät arvasivat, että Plutolla voisi olla myös rengasjärjestelmä. New Horizons -koetin ei kuitenkaan löytänyt näyttöä rengasjärjestelmästä suoritettuaan historiallisen järjestelmän lentotapahtuman heinäkuussa 2015. Vaikka kääpiö planeetalla oli monia satelliitteja suurimman (Charonin) lisäksi, planeetan ympärillä olevat roskat eivät ole yhdistyneet renkaisiin, kuten teorisoitiin.
Chariklo-sivuplaneetalla - asteroidilla, joka kiertää aurinkoa Saturnin ja Uranuksen välillä - on myös kaksi rengasta, jotka kiertävät sitä. Nämä johtuvat ehkä törmäyksestä, jonka seurauksena roskiketju muodostui kiertoradalla sen ympärille. Nämä renkaat ilmoitettiin 26. maaliskuuta 2014, ja se perustui havaintoihin, jotka tehtiin tähtien okkuloinnin aikana 3. kesäkuuta 2013.
Tätä seurasi vuonna 2015 tehdyt havainnot, jotka osoittivat, että vuoden 2006 Chironilla - toisella suurella kentaurilla - voisi olla oma rengas. Tämä johti edelleen spekulointiin siitä, että aurinkojärjestelmässämme voi olla monia pieniä planeettoja, joissa on rengasjärjestelmä.
Lyhyesti sanottuna neljällä aurinkokunnan planeetallamme on monimutkaisia rengasjärjestelmiä, samoin kuin pieni planeetta Chariklo ja kenties jopa monia muita pienempiä esineitä. Tässä mielessä rengasjärjestelmät näyttävät olevan paljon yleisempi aurinkokunnassa kuin aiemmin ajateltiin.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita rengasmaisista planeetoista Space Magazine -lehteen. Tässä on artikkeli Saturnuksen renkaiden koostumuksesta ja tässä artikkeli renkaissa planeetoista.
Jos haluat lisätietoja planeetoista, tutustu NASA: n aurinkokunnan tutkimussivulle. Tässä on linkki NASA: n aurinkokunnan simulaattoriin.
Olemme myös nauhoittaneet sarjan tähtitieteen näyttelijöitä jokaisesta aurinkokunnan planeetasta. Aloita tästä, Jakso 49: Elohopea.
