Tech

Het regent op Saturnus

De oogverblindende ringen van Saturnus zijn al eeuwen de inspiratie voor sterrenkijkers. Nieuwe bevindingen maken ze echter nog fascinerender: de enorme schijven ijs roteren namelijk niet alleen rond de planeet, ze laten het er ook regenen.

In ​een paper dat in 2013 gepubliceerd werd in Nature, tonen wetenschappers aan dat kleine ijsdeeltjes uit de ringen van Saturnus magnetisch aangetrokken worden tot de atmosfeer van de planeet, waardoor ze een bizar soort regen worden.​ Een paper dat deze week gepubliceerd werd in het journal Icarus borduurt voort op het paper uit 2013, en gebruikt spectrale data om te schatten hoeveel ruimteregen op Saturnus neerkomt. Het blijkt ongeveer 10^26 watermoleculen per seconde te bedragen, of pakweg een Olympisch zwembad per dag.

Videos by VICE

​Het onderzoek naar de ruimteregen zou ons meer kunnen vertellen over hoe de ringen, en de gasreus zelf, evolueerden.

Saturnus is de op een na grootste planeet in ons zonnestelsel, en is in feite niets meer dan een gigantische bal waterstof met een beetje helium en methaan. Hoge druk en temperatuur in de kern van de planeet pletten het waterstof in een ​vloeibare staat. Kristalachtige wolken van ammonium en gigantische bliksemstormen,​ duizend keer krachtiger dan op aarde, sieren de buitenste atmosfeer. Hieromheen cirkelen de bekende ringen, bestaande uit ijskristallen die variëren in grootte van zandkorrels tot kilometer-grote brokken. 

Het is een rare, prachtige en totaal onherbergzame plek.

Wetenschappers vermoedden het bestaan van ringregen sinds 1980, maar het bewijs kon pas een paar jaar geleden verzameld worden door middel van spectrale data van de ionosfeer – een buitenste, elektrisch geladen laag van de atmosfeer.

De ringen van Saturnus vallen dus buiten de bescherming van de atmosfeer, waar ze constant gebombardeerd worden door UV-straling, wat waterdeeltjes splitst in elektrisch geladen waterstof en zuurstofionen. Sommige van deze ionen worden door het magnetisch veld van Saturnus gekaapt en de ionosfeer ingetrokken, waar ze weer hercombineren tot water. Dit proces, de “elektromagnetische erosie” van ringwater op Saturnus, heeft de ringen over tijd gevormd. 

Astronomen zijn sinds de publicatie van het paper uit 2013 op zoek geweest naar ringregen, maar het ongrijpbare fenomeen bleek buiten bereik.

De orkaanachtige vortex op het oppervlakte van Saturnus. Beeld: NASA, Wikimedia Commons

“We hebben Saturnus’ ionosfeer sinds 2013 een paar keer geobserveerd, maar we hebben tot nog toe nog geen ringregen gezien,” vertelde Luke Moore, hoofdauteur van het Icarus-paper. “Het zou kunnen dat het onder de detectielimiet van onze instrumenten valt, of dat de waterinflux van de ringen variabel is in de tijd. We zullen doorgaan met het jagen op ringregen, maar er zijn een hoop andere vragen te beantwoorden in de tussentijd.”

Waar op Saturnus het het meest regent, bijvoorbeeld, wat Moore uit probeert te zoeken met een nieuw onderzoek. Met een atmosferisch model toont Moore dat Saturnus waarschijnlijk natter is rond de evenaar, en droger rond de polen, met plaatselijke gedeeltes regenachtig weer op specifieke breedtegraden.

“Als we kunnen uitvinden hoeveel ringregen er is en waar het plaatsvindt, kunnen we schatten hoeveel water er ringen valt, wat ons weer kan helpen begrijpen hoe de ringen evolueren,” vertelde Moore.

Niemand weet hoe Saturnus’ ringen zich vormden. Ze zouden overblijfselen kunnen zijn van een maan, die door de enorme zwaartekracht van de planeet uiteenviel, of ​overblijfselen van de accretie van de gasreus. Door de processen te bestuderen waarmee de ringen interacteren met de planeet zouden we die vraag kunnen beantwoorden.

Een beter begrip van de ringen zou zelfs licht kunnen werpen op de formatie en evolutie van het zonnestelsel.

“Als de ringen zich vormden uit de overblijfselen van de zonnenevel waaruit Saturnus ontstond, dan zouden we gezien kunnen worden als een microcosmos voor de formatie van het zonnestelsel zelf,” zei Moore.

De ringen zouden hoe dan ook een perfect decor kunnen zijn voor toekomstfictie, waarin mensen met ijsverzamelaars water uit de ringen oogsten voor ruimtereizen.

Je kan hier trouwens binnenkort hartstikke leuk stage lopen. Mail alejandro.tauber@vice.com voor meer info.​