اکنون می‌دانیم که چرا مشتری حلقه‌های بزرگ و باشکوهی مانند زحل ندارد
با توجه به شباهت‌هایش با همسایه‌اش، زحل، طبیعی به نظر می‌رسد که بپرسیم چرا مشتری همچنین دارای یک سیستم باشکوه و گسترده از حلقه‌های قابل مشاهده نیست.
افسوس که این واقعیت نیست. در حالی که مشتری حلقه‌هایی دارد، اما آنها حلقه‌های نازک، ضعیف و نازکی از غبار هستند که تنها زمانی قابل مشاهده هستند که توسط خورشید روشن می‌شوند.
استفان کین، اخترفیزیکدان از دانشگاه کالیفرنیا ریورساید، می گوید: «مدتها است که این فکر من را آزار می‌دهد که چرا مشتری حتی حلقه‌های شگفت‌انگیزتری ندارد که زحل را شرمنده کند.
اگر مشتری آنها را داشت، برای ما درخشان‌تر ظاهر می‌شد، زیرا این سیاره بسیار نزدیک‌تر از زحل است.
کین و همکارش، اخترفیزیکدان Zhexing Li از UC Riverside، برای بررسی ایده یک سیستم حلقه‌ای غول پیکر که در برهه‌ای از تاریخ به دور مشتری شکل می‌گیرد، یک سری شبیه‌سازی از اجرام در حال چرخش به دور مشتری انجام دادند.
این شبیه‌سازی‌ها حرکت مداری مشتری و حرکات چهار قمر بزرگ آن در نظر گرفتند که به قمرهای گالیله نیز شناخته می‌شوند: گانیمد (که بزرگ‌تر از عطارد و بزرگترین قمر منظومه شمسی است)، کالیستو، آیو و اروپا در این ترکیب، تیم اضافه کرد که چقدر ممکن است طول بکشد تا یک سیستم حلقه‌ای شکل بگیرد.
به گفته محققان، تحت این مدل‌سازی، مشتری نمی‌تواند حلقه‌هایی به سبک زحل داشته باشد – و بعید است که تا به حال چنین بوده باشد.
کین توضیح داد: سیارات پرجرم قمرهای عظیمی را تشکیل می‌دهند که از داشتن حلقه‌های قابل توجه جلوگیری می‌کند. ما دریافتیم که قمرهای گالیله‌ای مشتری که یکی از آنها بزرگترین قمر منظومه شمسی است، به سرعت هر حلقه بزرگی را از بین می‌برد که ممکن است تشکیل شود.
حلقه‌های سست مشتری بیشتر از گرد و غباری ساخته شده‌اند که توسط برخی از قمرهای آن به بیرون پرتاب می‌شود، احتمالاً شامل موادی است که از حوادث برخورد به فضا پرتاب می‌شوند.
از سوی دیگر، حلقه‌های زحل بیشتر از یخ ساخته شده‌اند. 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.
می دانیم که قمرهای زحل نقش مهمی در شکل‌گیری و حفظ حلقه‌های آن دارند. 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.
اگرچه زحل سیاره‌ای است که همه ما آن را حلقه‌دار می‌دانیم، حلقه‌های اطراف سیارات حتی در منظومه شمسی تقریباً رایج هستند.
غول‌های یخی، نپتون و اورانوس، هر دو دارای حلقه‌های غباری نازک و ضعیفی هستند.
اورانوس نیز نسبت به سیارات دیگر به سمت خود خم شده و محور مداری آن تقریباً موازی با صفحه مداری است. حلقه‌های آن به نوعی با این ارتباط مرتبط هستند. یا چیزی به اورانوس اصابت کرده و آن را به طرفین می‌کوبیده، یا زمانی حلقه‌های کاملاً عظیمی داشته است که می‌تواند باعث کج شدن کناره‌های آن شود.
و حلقه‌ها حتی به سیارات محدود نمی‌شوند. جسم کوچکی با عرض حدود 230 کیلومتر (143 مایل) به نام Chariklo که بین مشتری و اورانوس در حال چرخش است نیز دارای حلقه‌هایی است. سیاره کوتوله Haumea نیز همینطور در کمربند کویپر با پلوتو قرار دارد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که حلقه‌های اطراف اجسام یخی، به دلیل فعل و انفعالات گرانشی که یخ را از سطح اجسام مذکور بلند می‌کند و حلقه‌ای در حال چرخش به دور آن می‌سازد، غیرمعمول نیست.
مریخ نیز گاهی اوقات ممکن است حلقه داشته باشد. قمر آن فوبوس هر سال به سیاره سرخ نزدیک می‌شود. در 100 میلیون سال، آنقدر 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 احتمالا موقتی هستند و قرار است به آرامی بر روی سیاره ببارند.
اگر بتوانیم آنها را با جزئیات کافی بررسی کنیم، می‌توان از حلقه‌ها برای کنار هم قرار دادن برخی جنبه‌های خشونت آمیز تاریخ یک سیاره استفاده کرد.
کین می‌گوید: «برای ما ستاره‌شناسان، آنها خون روی دیوارهای صحنه جرم هستند. وقتی به حلقه‌های سیارات غول‌پیکر نگاه می‌کنیم، شواهدی است که برای قرار دادن آن مواد در آنجا اتفاق فاجعه‌باری رخ داده است.»
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Now We Know Why Jupiter Doesn’t Have Big, Glorious Rings Like Saturn
MICHELLE STARR
25 JULY 2022
https://www.sciencealert.com/now-we-know-why-jupiter-doesn-t-have-big-glorious-rings-like-saturn