W 1655 roku astronom Christiaan Huygens stał się pierwszą osobą, która zaobserwowała piękny układ pierścieni otaczający Saturna. I choć są z pewnością najbardziej spektakularne, astronomowie odkryli, że wszystkie gazowe i lodowe olbrzymy Układu Słonecznego (tj. Jowisz, Saturn, Uran i Neptun) mają swój własny system pierścieni.
Systemy te pozostały źródłem fascynacji dla astronomów, głównie dlatego, że ich pochodzenie wciąż jest tajemnicą. Ale dzięki niedawnym badaniom naukowców z Tokyo Institute of Technology i Kobe University, pochodzenie tych pierścieni może zostać rozwiązane. Według ich badań pierścienie są kawałkami planet karłowatych, które zostały oderwane podczas mijania, które zostały następnie rozerwane na kawałki!
Te badania mogą pomóc rozwiązać wiele palących pytań dotyczących układów pierścieniowych wokół gigantycznych planet naszego układu, a także szczegółowe informacje na temat przeszłości Układów Słonecznych. Ze względu na swoje badania - zatytułowane „Formowanie pierścienia wokół gigantycznych planet przez zakłócenia pływowe obiektu przechodzącego przez duży pas pasa Kuipera” - japoński zespół naukowców wziął pod uwagę szereg czynników.
Po pierwsze, wzięli pod uwagę różnorodność różnych układów pierścieniowych w naszym Układzie Słonecznym. Na przykład pierścienie Saturna są masywne (około 100 000 bilionów kg!) I składają się w przeważającej części (90-95%) z lodu wodnego. Natomiast znacznie mniej masywne pierścienie Urana i Neptuna składają się z ciemniejszego materiału i uważa się, że mają w nich większy procent materiału skalistego.
Aby rzucić nieco światła na to, zespół przyjrzał się Modelowi Nicei - teorii powstawania Układu Słonecznego, która stwierdza, że gazowy gigant migrował do swojej obecnej lokalizacji podczas późnego ciężkiego bombardowania. Okres ten miał miejsce między 4 a 3,8 miliarda lat temu i charakteryzował się nieproporcjonalnie dużą liczbą asteroid z planet trans-neptunowych uderzających w planety w Wewnętrznym Układzie Słonecznym.
Następnie przeanalizowali inne najnowsze modele formowania się Układu Słonecznego, które zakładają, że gigantyczne planety w tym czasie doświadczały bliskich spotkań z obiektami wielkości Plutona. Na tej podstawie opracowali teorię, że pierścienie mogą być wynikiem uwięzienia i rozerwania niektórych obiektów przez grawitację gazowych gigantów. Aby przetestować tę teorię, przeprowadzili szereg symulacji komputerowych, aby zobaczyć, co się stanie w takich przypadkach.
Jak Ryuki Hyodo - badacz na Wydziale Planetologii Uniwersytetu Kobe i główny autor na papierze - powiedział Space Magazine pocztą elektroniczną:
„Przeprowadziliśmy dwie symulacje. Po pierwsze, używając symulacji SPH (wygładzenie cząstek), zbadaliśmy zakłócenia pływowe obiektów wielkości Plutona podczas bliskich spotkań z gigantycznymi planetami i obliczyliśmy liczbę fragmentów uchwyconych wokół wielkich planet. Znaleźliśmy wystarczającą masę / fragmenty, aby wyjaśnić, że bieżące pierścienie zostały przechwycone. Następnie przeprowadziliśmy długoterminową ewolucję przechwyconej masy / fragmentów za pomocą symulacji N-ciała. Odkryliśmy, że uchwycone fragmenty mogą zderzać się ze sobą ze zniszczeniem i tworzyć cienkie równikowe okrągłe pierścienie wokół gigantycznych planet. ”
Wyniki tych symulacji były zgodne z masą układów pierścieniowych zaobserwowanych wokół Saturna i Urana. Obejmowało to wewnętrzne regularne satelity obu planet - które byłyby również produktem poprzednich spotkań z KBO. Uwzględniono także różnice w składzie pierścieni, pokazując, w jaki sposób ograniczenia Roche planety mogą wpłynąć na rodzaj materiału, który można skutecznie uchwycić.
To badanie jest szczególnie istotne, ponieważ oferuje możliwe do zweryfikowania dowody na jedną z trwałych tajemnic naszego Układu Słonecznego. Jak zauważa Hyodo, może się przydać, gdy przyjdzie czas na zbadanie planet pozasłonecznych.
„Nasza teoria sugerowała, że w przeszłości mieliśmy dwie możliwe epoki, aby utworzyć pierścienie” - powiedział. „Jeden jest w fazie akrecji planety, a drugi podczas późnego ciężkiego bombardowania. Ponadto nasz model ma oczywiście zastosowanie do innych układów planetarnych. Nasza teoria przewiduje, że egzoplanety również mają wokół siebie masywne pierścienie. ”
Tymczasem niektórym może się wydawać, że kłopotliwe są systemy pierścieniowe. Ale myślę, że wszyscy możemy się zgodzić Soylent Green aluzja może być nieco przesadzona!
