اکنون می دانیم که چرا مشتری حلقه های بزرگ و باشکوهی مانند زحل ندارد

با توجه به شباهت‌هایش به همسایه‌اش، زحل، طبیعی به نظر می‌رسد که بپرسیم چرا مشتری همچنین دارای یک سیستم باشکوه و گسترده از حلقه های قابل مشاهده نیست.

افسوس، این واقعیت نیست. در حالی که مشتری حلقه‌هایی دارد، اما این حلقه‌ها چیزهای نازک، ضعیف و نازکی از غبار هستند که تنها زمانی که توسط خورشید روشن می‌شوند، قابل مشاهده هستند.

طبق تحقیقات جدید، این حلقه‌های تخفیف‌دار فاقد قابلیت ارتجاعی هستند، زیرا سیکل مشتری از قمرهای گالیله‌ای غوطه‌ور، مانع از تجمع دیسک‌های سنگ و غبار می‌شود که در اطراف زحل تجمع می‌کنند.

” مدت‌هاست که من را آزار می‌دهد که چرا مشتری حلقه‌های شگفت‌انگیزتری ندارد که زحل را شرمنده کند،” استفان کین اخترفیزیکدان از دانشگاه ریورساید کالیفرنیا گفت.

“اگر مشتری آنها را داشت، برای ما حتی درخشان‌تر به نظر می‌رسیدند، زیرا این سیاره است. بسیار نزدیکتر از زحل.”

برای بررسی ایده یک سیستم حلقه غول پیکر که در نقطه ای از تاریخ مشتری در اطراف مشتری شکل می گیرد، کین و همکارش، اخترفیزیکدان Zhexing Li از UC Riverside، یک سری شبیه سازی انجام دادند. از اجرامی که به دور منظومه جوین می چرخند.

این شبیه سازی ها حرکت مداری مشتری، و حرکات چهار قمر بزرگ آن، که به نام قمرهای گالیله: گانیمد (که بزرگتر از عطارد، و بزرگترین قمر در منظومه شمسی)، کالیستو، آیو و اروپا. در این ترکیب، تیم اضافه کرد که چه مدت ممکن است طول بکشد تا یک سیستم حلقه تشکیل شود.

بر اساس این مدل‌سازی، مشتری نمی‌تواند حلقه‌هایی به سبک زحل داشته باشد – و بعید است. محققان گفتند که تا به حال چنین بوده است.

“سیارات پرجرم قمرهای عظیمی را تشکیل می دهند که از داشتن حلقه های قابل توجه آنها جلوگیری می کند.” کین توضیح داد. “ما دریافتیم که قمرهای گالیله ای مشتری، که یکی از آنها بزرگترین قمر منظومه شمسی است، به سرعت هر حلقه بزرگی را که ممکن است تشکیل شود، از بین می برد.” پرتاب شده توسط برخی از قمرهایش، احتمالاً شامل مواد پرتاب شده به فضا از رویدادهای برخورد.

حلقه‌های زحل، از سوی دیگر، بیشتر ساخته شده‌اند. از یخ؛ شاید تکه‌هایی از دنباله‌دارها یا سیارک‌ها یا یک قمر یخی که یا به دلیل گرانش زحل از هم جدا شده یا به گونه‌ای برخورد کرده است که پرتاب حلقه‌ها را تشکیل می‌دهد.

ما می‌دانیم که قمرهای زحل نقش مهمی در شکل‌دهی و حفظ آن دارند. حلقه ها. اما یک قمر (یا قمرهای) به اندازه کافی بزرگ نیز می‌تواند حلقه‌ها را از نظر گرانشی مختل کند و یخ را از مدار سیاره‌ای خارج کند و به مکان بزرگی که می‌داند کجاست.

اگرچه زحل سیاره‌ای است که همه ما آن را سیاره‌ای می‌دانیم. حلقه‌ها، حلقه‌های اطراف سیارات در واقع حتی در منظومه شمسی بسیار رایج هستند.

البته مشتری وجود دارد، همانطور که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم. غول های یخی، نپتون و اورانوس، هر دو حلقه‌های گرد و غبار نازک و ضعیفی دارند.

اورانوس نیز روی آن قرار دارد. سمت آن، نسبت به سیارات دیگر، با محور مداری آن تقریباً موازی با صفحه مداری است. حلقه های آن به نوعی با این ارتباط مرتبط هستند. یا چیزی به اورانوس اصابت کرده و آن را به طرفین کوبیده است، یا زمانی حلقه‌های کاملاً عظیمی داشته است که می‌توانست باعث شیب جانبی آن شود.

و حلقه‌ها حتی به سیارات محدود نمی‌شوند. جسم کوچکی با عرض حدود ۲۳۰ کیلومتر (۱۴۳ مایل) به نام چاریکلو، که بین مشتری و اورانوس در حال گردش است، حلقه دارد. همینطور سیاره کوتوله Haumea که در کمربند کویپر با پلوتو قرار دارد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که حلقه‌های اطراف اجسام یخی به دلیل فعل و انفعالات گرانشی غیرمعمول نیستند برداشتن یخ از سطح اجسام مذکور، برای تشکیل یک حلقه در حال گردش به دور آن.

مریخ نیز ممکن است گاهی اوقات حلقه هایی داشته باشد. قمر آن فوبوس هر بار فقط یک ریزه به سیاره سرخ نزدیک می شود سال; در ۱۰۰ میلیون سال، به اندازه‌ای نزدیک خواهد بود که توسط گرانش مریخ از هم جدا شود و حلقه‌ای با عمر کوتاه تشکیل دهد که در نهایت می‌تواند دوباره به ماه تبدیل شود. حتی حلقه‌های زحل نیز احتمالاً موقتی هستند و قرار است به آرامی باران بر روی سیاره ببارند.

اگر بتوانیم بررسی کنیم. آنها با جزئیات کافی، حلقه‌ها را می‌توان برای کنار هم قرار دادن جنبه‌های خشونت‌آمیز خاصی از تاریخ یک سیاره استفاده کرد.

“برای ما ستاره‌شناسان، این حلقه‌ها خون روی دیوارهای صحنه جرم هستند،” کین گفت. “وقتی به حلقه‌های سیارات غول‌پیکر نگاه می‌کنیم، شواهدی وجود دارد که اتفاق فاجعه‌باری رخ داده است که آن ماده را در آنجا قرار داده است.”

به هر حال، ممکن است به همان اندازه که ژوپ بزرگ حلقه‌های تماشایی ندارد. بگذار زحل چیزهای خودش را داشته باشد. مشتری قبلاً در شش ضلعی عضلانی شده است، بالاخره.

این تحقیق در Planetary Science Journal پذیرفته شده است و در arXiv.