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Darum hat Jupiter so schwache Ringe

7.9.2022

Verglichen mit dem Saturn ist der Jupiter nur schwach mit Ringen ausgestattet. Schuld daran sind wohl seine grossen Monde.

Eigentlich sollte Jupiter mächtige Ringe besitzen, prächtiger noch als diejenigen des Saturns. Doch sie fehlen dem grossen Gasplaneten, was den Astronomen Stephen Kane von der University of California in Riverside nicht mehr losliess. Zusammen mit Zhexing Li hat er analysiert, welche Gründe es für die Ringlosigkeit von Jupiter gibt. Ihre bislang auf dem arXiv publizierte Studie weist auf die vier grossen Monde des Planeten hin: Sie verhinderten, dass sich Ringe ausbilden können.

Die beiden Astronomen haben dazu ein dynamisches Modell eingesetzt, in dem sie die Umlaufbahnen der vier Hauptmonde und des Planeten selbst simulierten. Die Modellierung umspannte dabei Zeiträume, die nötig sind, damit sich Ringe aus Staub entwickeln können. Die Saturnringe etwa bestehen grösstenteils aus Eis, das teilweise von Kometen stammt, die ebenfalls überwiegend aus gefrorenem Wasser sind. Wenn Monde massereich und gross genug sind, kann ihre Schwerkraft das Eis aus der Umlaufbahn eines Planeten schleudern oder die Umlaufbahn des Materials so verändern, dass es schliesslich mit den Monden kollidiert.

Der Saturn besitzt rund 80 Monde und damit etwas mehr als Jupiter. Doch weist dieser gleich vier sehr große Trabanten auf, während mit Titan nur ein absolutes Schwergewicht den Ringplaneten umkreist. «Wir haben herausgefunden, dass die Galileischen Monde des Jupiters, von denen einer der grösste Mond unseres Sonnensystems ist, jegliche grossen Ringe sehr schnell zerstören würden. Und zwar noch bevor sie sich richtig bilden», sagt Kane. Daher sei es unwahrscheinlich, dass der Jupiter zu irgendeinem Zeitpunkt in seiner Vergangenheit grosse Ringe hatte.

Alle vier Grossplaneten in unserem Sonnensystem – Saturn, Neptun, Uranus sowie Jupiter – haben tatsächlich Ringe. Allerdings sind sowohl die Ringe des Neptuns als auch diejenigen des Jupiters so dünn, dass sie mit normalen Beobachtungsinstrumenten nur schwer abzubilden sind. Auf einigen Bildern des neu in Betrieb genommenen James-Webb-Weltraumteleskops kann man allerdings die schwachen Ringe von Jupiter erkennen.

Das nächste Augenmerk von Kane und Li gilt Uranus und seinen Ringen. Die beiden wollen wissen, wie lange die Ringe des Planeten halten könnten. Einige Astronomen glauben, dass Uranus infolge einer Kollision mit einem anderen Himmelskörper auf die Seite gekippt ist. Seine Ringe könnten die Überreste dieses Aufpralls sein.

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Titelbild: NASA, JPL, Galileo Project, (NOAO), J. Burns (Cornell) et al.

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