Roboter-Raumfahrzeuge können viele Daten sammeln, und manchmal dauert es Jahre, um alle erfassten Informationen zu sortieren. Zum größten Teil fallen die Ringe in das Standardmodell der Ringbildung, bei dem die Ringpartikel von den Umlaufbahnen von vier Jupitermonden begleitet werden. Adrastea, Metis, Amalthea und Thebe (am weitesten entfernt). Ein schwacher Staubvorsprung nach außen erstreckt sich jedoch über die Umlaufbahn von Thebe hinaus, und die Wissenschaftler waren verblüfft, warum dies geschah.
Eine neue Studie mit Daten aus der Galileo-Mission hat jedoch ergeben, dass diese Erweiterung aus dem Zusammenspiel von Schatten und Sonnenlicht auf Staubpartikeln resultiert, aus denen die Ringe bestehen.
"Es stellt sich heraus, dass die erweiterte Grenze des Außenrings und andere Kuriositäten in Jupiters Ringen wirklich" im Schatten gemacht "sind", sagte Douglas Hamilton, Professor für Astronomie an der University of Maryland. „Während sie um den Planeten kreisen, entladen sich Staubkörner in den Ringen abwechselnd und laden sich auf, wenn sie durch den Schatten des Planeten gehen. Diese systematischen Variationen der elektrischen Ladungen der Staubpartikel interagieren mit dem starken Magnetfeld des Planeten. Infolgedessen werden kleine Staubpartikel über die erwartete Ringaußengrenze hinausgeschoben, und sehr kleine Körner ändern sogar ihre Neigung oder Orbitalorientierung zum Planeten. “
Das Galileo-Raumschiff wurde absichtlich manövriert, um 2003 in den Jupiter einzutauchen, um eine seiner eigenen Entdeckungen zu schützen - einen möglichen Ozean unter der eisigen Kruste des Mondes Europa (Wissenschaftler wollten nicht, dass das Raumschiff eines Tages einschlägt und möglicherweise kontaminiert Europa.) Während dieses Manövers tauchte das Raumschiff durch die Ringe und registrierte mit seinem überempfindlichen Staubdetektor Tausende von Stößen von Staubpartikeln.
Hamilton und der deutsche Co-Autor Harald Krüger untersuchten die Aufpralldaten zu Staubkorngrößen, Geschwindigkeiten und Orbitalorientierungen. Krüger analysierte den neuen Datensatz und Hamilton erstellte ausgefeilte Computermodelle, die mit Staub- und Bilddaten auf Jupiters Ringen übereinstimmten, und erklärte das beobachtete unerwartete Verhalten.
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„In unserem Modell können wir alle wesentlichen Strukturen des beobachteten Staubrings erklären“, sagte Krüger.
Laut Hamilton wirken sich die von ihnen identifizierten Mechanismen auf die Ringe eines Planeten in einem Sonnensystem aus, aber die Auswirkungen sind möglicherweise nicht so offensichtlich wie bei Jupiter. "Die eisigen Partikel in den berühmten Saturnringen sind zu groß und zu schwer, um durch diesen Prozess signifikant geformt zu werden, weshalb dort keine ähnlichen Anomalien auftreten", sagte er. "Unsere Erkenntnisse über die Auswirkungen von Schatten könnten auch einige Aspekte der Planetenbildung beleuchten, da sich elektrisch geladene Staubpartikel irgendwie zu größeren Körpern verbinden müssen, aus denen letztendlich Planeten und Monde gebildet werden."
Original-Nachrichtenquelle: Pressemitteilung der University of Maryland
