Saturns ringer er skjønnhets ting. De har vekket nysgjerrigheten til legioner av astronomer gjennom århundrene, og ennå er det fortsatt veldig lite kjent om dem.
Relatert innhold
- Se tre av Saturns månefot på et familiebilde
- Et hint om at en Saturnian måne kunne ha hydrotermiske ventilasjonsåpninger - og støtte livet
- Saturns ringer kan makuleres en av dens måner til biter
Hvor gamle er de? Hvordan kom de dit? Tjener de noe formål? Ingen av disse spørsmålene har definitive svar. Selv antall ringer varierer, avhengig av hvordan tellingen gjøres.
Ringene ble først observert i 1610 av Galileo. Han og andre tidlige astronomer var ikke en gang sikre på om de var ringer, fordi de så ut til å forsvinne med jevne mellomrom - en funksjon av at de tynne bånd noen ganger blir sett på kant. Men et kontrollert eksperiment 50 år eller mer etter Galileos oppdagelse beviste at de virkelig var ringer.
I løpet av de neste århundrene ble det imidlertid ikke lært mye mer om disse ringene, inntil romfartøyet Pioneer og Voyager gjennomførte flybyer fra den sjette planeten fra solen på begynnelsen av 1980-tallet. Kunnskapen har fått fart på Cassini-Huygens-oppdraget - et samarbeidsprosjekt fra NASA, Det europeiske romfartsorganet og det italienske romfartsorganisasjonen som er designet for å undersøke alle aspekter av Saturn, dens måner og ringer. Det 4.600 pund store Cassini-romfartøyet - et av de største og mest komplekse interplanetære kjøretøyene som noen gang er bygget - nådde Saturn i 2004, etter en 7-årig reise. Siden har det blitt sendt fantastiske bilder og data. Cassini skulle være slutt i 2008, men oppdraget har blitt utvidet flere ganger, og det er foreløpig planlagt for død i 2017.
Hvorfor studere ringene? "Ringene er faktisk ikke så viktige, vil jeg si, med tanke på hva de kan lære oss, " sier John Weiss, en assistentfysikkprofessor ved St. Martins University i Lacey, Washington. "Hovedgrunnen til at jeg tror de fleste av oss studerer det, er fordi det er et mysterium der, noe vi ikke forstår, " legger Weiss til, som gjorde sitt post-doktorgradsarbeid som bildespesialist på Cassini-oppdraget og har fokusert siden den gang dynamikken i Saturns ringer.
Ringene kan også gi ledetråder for hvordan planeter dannes, og om banedynamikk, sier han.
I dette simulerte bildet av Saturns ringer indikerer farge ringpartikkelstørrelser i forskjellige regioner basert på de målte effektene av tre radiosignaler. Tre samtidige radiosignaler på 0, 94, 3, 6 og 13 centimeter bølgelengde (Ka-, X- og S-bånd) ble sendt fra Cassini-romfartøyet gjennom ringene til Jorden. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) 
En panoramautsikt ble opprettet ved å kombinere 165 bilder tatt av Cassini vidvinkelkamera over en periode på nesten tre timer 15. september 2006. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) 
Et syn på Saturn fra Cassini-oppdragets fjerde år i 2000. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) Den rådende visdommen har vært at ringene ble til for rundt 100 millioner år siden - en ekte ungdom sammenlignet med det 4, 5 milliarder år gamle solsystemet. Men i 2014 antydet forskere fra University of Colorado at Boulder, bevæpnet med data fra Cassini, at ringene var der i starten og faktisk er rundt 4 til 5 milliarder år gamle.
De estimerte ringenes alder delvis ved å undersøke iskornene som utgjør hoveddelen av dem. Den isen er først og fremst vann, med litt metan og karbondioksid, sier Weiss. Noen ganger dekker isen noe steinete materiale, ettersom partiklene forvitrer over tid, mister de litt refleksjonsevne. Et støvlag kan også bygge seg opp over tid. På denne måten kan alder estimeres ved refleksjonsevne, men Colorado-forskningen viste at til og med skinnende, reflekterende partikler kan være gamle.
"Jeg vil gjerne at ideen om at disse ringene alltid har vært rundt Saturn, men jeg har ingen andre grunner til det bortsett fra estetikk, " sier Weiss. Det er ikke klart om Colorado-funnene vil holde opp over tid, legger han til.
Så hvordan kom partiklene dit? En teori er at ringene består av restene av måner som er knust av meteoritter. Eller de kan være rester av rester fra en komet som brøt opp. Weiss sier at han ikke tror det er nok bevis for å si hva som er mest sannsynlig.
Foreløpig teller astronomer åtte hovedringer. Da de ble oppdaget, ble hver tildelt en bokstav i alfabetet (ikke akkurat den flasheste nomenklaturen for en så imponerende planet). Men de vises ikke i alfabetisk rekkefølge. Arbeider utover fra Saturn, de første er C-, B- og A-ringene. D-ringen er svak og nærmest planeten. F-ringen er smal og er like utenfor A-ringen. Utover det er to svakere ringer, G og E. Det er mellomrom mellom ringene som har blitt navngitt, og ringlets innenfor ringene, som har risset opp tallet i tusenvis.
Totalt sett strekker ringene seg rundt 175 000 mil ut fra Saturn - nesten avstanden mellom jorden og månen. Men de varierer i bredde og høyde - noen er bare 30 fot høye.
Cassini-håndverket har gjort noen interessante funn om ringene - inkludert at Saturns måner har lansert bølger i ringene, og at små "propell" -objekter i ringene endrer dem. Astronomer følger nøye med på disse og håper å se hvordan de endrer baner og hvilken innvirkning de kan ha i fremtiden.
Mens Cassini avvikler oppdraget i 2017, planlegger ingeniørene en sti som forhåpentligvis trygt vil manøvrere den gjennom ringene uten å bli ødelagt av partiklene, slik at den kan ta bilder innen ringene og hullene. Farkosten vil da avslutte livet i en bluss når det treffer Saturns atmosfære - hvis det gjør det så langt.
"Så når den går ned, vil den gå ned med en svanesang, " sier Weiss, som bekjente en viss tristhet for å overveie romfartøyets bortgang.
Det er din tur til Ask Smithsonian.
