Planetenringe sind mehr als nur astronomische Wunder - sie sind auch eine Art Archiv, das jahrzehntelange Geschichten über Auswirkungen aufzeichnet.
Ein paar Studien wurden online in veröffentlicht Wissenschaft heute von zwei verschiedenen Teams, die merkwürdige Eigenschaften in den Ringen von Saturn und Jupiter bemerkten - und ihnen zu diesem vielversprechenden Ergebnis folgten. Im ersten Fall analysierten der Hauptautor Mark Showalter vom SETI-Institut in Mountain View, Kalifornien, und sein Team Bilder von Jupiters Ringen, die 1996 und 2000 von Galileo und 2007 von Horizon beobachtet wurden, und konzentrierten sich dabei auf ein Muster, das sie als „gewellt“ bezeichneten "Wie ein Blechdach. Etwa zur gleichen Zeit entdeckten Matthew Hedman von der Cornell University in Ithaca, NY, und seine Kollegen ähnliche Wellenmuster in den Ringen des Saturn anhand von Bildern, die mit dem Cassini-Raumschiff aufgenommen wurden.
Die obigen Bilder zeigen, wie aus einem anfänglich geneigten Ring eine vertikale Riffelung erzeugt werden kann. Das obere Bild zeigt einen einfachen geneigten Ring (der zentrale Planet ist aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen), während die unteren beiden Bilder denselben Ring zu zwei späteren Zeitpunkten zeigen, bei denen die wackelnden Bahnen der Ringpartikel dieses geneigte Blatt in eine zunehmend eng gewickelte Schicht geschert haben Spiralwelle.
Carolyn Porco, Mitautorin der von Hedman geleiteten Studie und Direktorin des Cassini Imaging Central Laboratory for Operatons (CICLOPS), schrieb in einer E-Mail zur Veröffentlichung der Studien: „Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass das Sonnensystem ist mit Trümmern gefüllt: kleine Felsbrocken im inneren Sonnensystem und Eisstücke im
äußeres Sonnensystem, das routinemäßig auf die Planeten und ihre Ringe und Monde regnet. Ein paar hundert Tonnen solcher Trümmer treffen jeden Tag allein auf die Erde. Nun, die Ursprünge der Spiralwellen in beiden Ringsystemen wurden jetzt auf die jüngsten Auswirkungen zwischen Wolken von Kometenfragmenten und den Ringen zurückgeführt. “
Showalters Team beschreibt ein Paar überlagerter Wellenmuster, die 1996 und 2000 in Galileo-Bildern auftauchten.
"Diese Muster verhalten sich wie zwei unabhängige Spiralen, die sich jeweils mit einer Geschwindigkeit aufwickeln, die durch Jupiters Schwerefeld definiert ist", schreiben sie. „Das vorherrschende Muster entstand zwischen Juli und Oktober 1994, als der gesamte Ring um ~ 2 km geneigt war. Wir verbinden dies mit den Auswirkungen von ShoemakerLevy 9 im Juli 1994. New Horizons-Bilder zeigen dieses Muster auch 13 Jahre später noch und legen nahe, dass nachfolgende Ereignisse möglicherweise auch den Ring gekippt haben. “
Hedman und sein Team stellen fest, dass zuvor im D-Ring des Saturn eine Welligkeit beobachtet worden war. Die NASA veröffentlichte die obige Grafik, um das Phänomen im Jahr 2006 zu erklären. "Die C-Ring-Riffelung scheint auf ähnliche Weise erzeugt worden zu sein, und tatsächlich wurde sie wahrscheinlich durch dasselbe Ringneigungsereignis erzeugt, das die Riffelung des D-Rings erzeugt hat", schreiben sie.
In diesem Artikel wird auch die Rate der Einschläge verglichen, die wahrscheinlich jeden Planeten besuchen werden: "... Saturn sollte auf Trümmerwolken treffen, die von Kometen stammen, die durch frühere planetare Begegnungen gestört wurden, und zwar mit einer Rate, die ungefähr 0,2 Prozent der Aufprallrate von Jupiter beträgt."
Sie begründen, dass, wenn Jupiter einmal im Jahrzehnt Stöße von 1 km breiten Objekten sieht, „die Wolken aus umlaufenden Trümmern, die durch die Zerstörung eines 1 km breiten Kometen entstehen, alle 5.000-10.000 einmal auf die Saturnringe regnen sollten Jahre. Die Wahrscheinlichkeit, dass Trümmer eines zuvor zerstörten Kometen in den letzten 30 Jahren auf die Saturnringe treffen, liegt dann zwischen ungefähr 1 Prozent und 0,1 Prozent, was nicht sehr gering ist. Solche Szenarien liefern daher eine vernünftige Erklärung für den Ursprung der beobachteten Riffelung im Saturn-C-Ring. “
Zusammengenommen zeigen die Arbeiten, dass Saturns Ringwellen wahrscheinlich durch eine Kometenkollision im Jahr 1983 erzeugt wurden, während Jupiters Ringwellen nach dem Aufprall eines Kometen im Sommer 1994 auftraten - insbesondere nach dem Aufprall von Comet Shoemaker-Levy 9, der Narben hinterließ Jupiter heute noch sichtbar.
Showalter und seine Mitautoren weisen darauf hin, dass Einschläge von Kometen und / oder deren Staubwolken in Planetenringen häufig vorkommen.
„In den letzten Jahrzehnten haben diese Kollisionen mindestens dreimal genug Schwung gebracht, um einen Jupiter- oder Saturnring um eine beobachtbare Entfernung von seiner Achse zu kippen. Sobald eine solche Neigung festgestellt ist, kann sie jahrzehntelang bestehen bleiben, wobei der Zeitablauf in seiner immer enger werdenden Spirale aufgezeichnet wird “, schreiben sie. "Innerhalb dieser subtilen Muster zeichnen Planetenringe ihre eigenen ramponierten Geschichten auf."
Beide Papiere erscheinen heute imWissenschaft Express-Website. Siehe auch die CICLOPS-Site.
