Miksi Saturnuksella on renkaat

Painovoima vaikuttaa kappaleen lähipuoleen voimakkaammin kuin sen kaukopuoleen. Yleensä ero on pieni eikä vaikuta mihinkään. Suuren planeetan lähellä se kuitenkin kasvaa suuremmaksi kuin romukasan oma vetovoima, eivätkä kappaleet enää pysty tarttumaan toisiinsa.

Tätä rajaa kutsutaan Rochen rajaksi, ja lähes kaikki tunnettujen planeettojen renkaat sijaitsevat sen sisäpuolella, kun taas kuut ovat sen ulkopuolella. Syntyy työnjako: rajan ulkopuolella aine kasaantuu kuiksi, sisäpuolella se jää hajanaiseksi.

Se, mistä aine itse on peräisin, on erillinen kysymys. Pääteorioita on kaksi: planeetan muodostumisesta jäljelle jäänyt aine tai vuorovesivoimien hajottama kappale, kuten kuu tai liian lähelle tullut suuri komeetta.

Mittasuhteita on vaikea hahmottaa. Jos pienentäisit renkaat jalkapallokentän kokoisiksi, niiden paksuus olisi ohuempi kuin paperiarkki. Siksi renkaat katoavat näkyvistä muutaman vuoden välein, kun katsomme niitä sivusuunnasta.

Ne koostuvat pääasiassa vesijäästä, pölyhiukkasista talon kokoisiin lohkareisiin. Jää heijastaa valoa hyvin, mikä selittää renkaiden kirkkauden: ne näkyvät vaatimattomimmallakin kaukoputkella, vaikka niissä on kosmisessa mittakaavassa hyvin vähän ainetta.

Viimeisimmän Saturnukseen lähetetyn luotaimen mittaukset paljastivat jotain odottamatonta: renkaiden massa on odotettua pienempi ja jää liian puhdasta. Jos ne olisivat olleet olemassa miljardeja vuosia, pöly olisi ehtinyt saastuttaa ne. Siksi niiden iäksi arvioidaan pikemminkin satoja miljoonia vuosia kuin planeetan ikää.

Lisäksi renkaista putoaa vähitellen ainetta planeetalle. Arvioiden mukaan nykyisellä nopeudella tätä riittää vielä sadaksi miljoonaksi vuodeksi. Luvut ovat kiistanalaisia ja niitä tarkennetaan edelleen, mutta yleinen johtopäätös on kiinnostava: satuimme näkemään Saturnuksen renkaallisena.