1655-ben Christiaan Huygens csillagász volt az első személy, aki megfigyelte a Szaturnust körülvevő gyönyörű gyűrűrendszert. És bár ezek valószínűleg a leglátványosabb, a csillagászok azóta felfedezték, hogy a Naprendszer összes gáz- és jég óriásának (azaz Jupiternek, Szaturnusznak, Uránusznak és Neptunnak) saját gyűrűrendszere van.
Ezek a rendszerek továbbra is elbűvöltek a csillagászok számára, főleg azért, mert eredetük még mindig rejtély. De a Tokiói Technológiai Intézet és a Kobe Egyetem kutatói közelmúltbeli tanulmányának köszönhetően meg lehet oldani e gyűrűk eredetét. Tanulmányuk szerint a gyűrűk törpe bolygók darabjai, amelyek elmúlva letéptek, amelyeket később darabokra szakítottak!
Ez a kutatás segíthet megoldani a rendszer óriási bolygóinak körüli gyűrűrendszerekkel kapcsolatos sok égő kérdést, valamint a Naprendszer múltjának részleteit. A „Gyűrűképződés óriási bolygók körül az egyetlen áthaladó nagy Kuiper-öv-objektum átmeneti zavara miatt” című tanulmányuk érdekében a japán kutatócsoport számos tényezőt vett figyelembe.
Először a Naprendszerünk különböző gyűrűrendszereinek sokféleségét vették figyelembe. Például a Szaturnusz gyűrűi hatalmasak (körülbelül 100 000 trillió kg!), És túlnyomórészt (90-95%) vízjégből állnak. Ezzel szemben az Uránusz és Neptunusz sokkal kevésbé masszív gyűrűi sötétebb anyagból készülnek, és úgy gondolják, hogy ezekben a sziklás anyagban nagyobb a százalékos arány.
Hogy rávilágítson erre, a csapat a Nizza Modellre nézett - a Naprendszer kialakulásának elméletére, amely kimondja, hogy a gáz óriás a késői nehéz bombázás során a jelenlegi helyükre vándorolt. Ez az időszak 4–3,8 milliárd évvel ezelőtt történt, és a belső Naprendszerben aránytalanul nagy számú aszteroidát jellemez a Trans-Neptuniai űrsikló bolygók.
Ezután megvizsgálták a Naprendszer kialakításának újabb modelleit, amelyek azt állítják, hogy az óriási bolygók ebben az időben szoros találkozásokat tapasztaltak meg a Plútó méretű tárgyakkal. Ebből kifejlesztették azt az elméletet, miszerint a gyűrűk annak következményei lehetnek, hogy ezeknek a tárgyaknak néhány része becsapódik és széttöredezik a gázipari óriások gravitációja által. Ennek az elméletnek a tesztelésére számos számítógépes szimulációt hajtottak végre, hogy megnézzék, mi történik ezekben az esetekben.
Ahogy Ryuki Hyodo - a Kobe Egyetem Planetológiai Tanszékének kutatója és a papír fő szerzője - e-mailben mondta a Space Magazine-nak:
„Két szimulációt hajtottunk végre. Először az SPH (Smoothhed-részecske-hidrodinamika) szimulációk segítségével megvizsgáltuk a Plútó méretű tárgyak árapályos zavarását az óriásbolygókkal való szoros találkozók során, és kiszámoltuk az óriásbolygók körül elfogott fragmensek mennyiségét. Találtunk elegendő tömeget / töredékeket, hogy megmagyarázzuk az aktuális gyűrűket. Ezután N-test szimulációk segítségével elvégeztük a rögzített tömeg / fragmentumok hosszabb távú fejlődését. Megállapítottuk, hogy az elfogott darabok ütközéssel ütközhetnek egymással és vékony egyenlítő kör alakú gyűrűket képezhetnek az óriási bolygók körül. ”
Ezen szimuláció eredményei összhangban voltak a Saturn és az Uránusz körül megfigyelt gyűrűrendszerek tömegével. Ez magában foglalta mindkét bolygó belső szabályos műholdait - ami szintén a KBO-kkal történt korábbi találkozók eredménye. Ez a gyűrűk összetételének különbségeit is tükrözi, megmutatva, hogy a bolygó Roche határai hogyan befolyásolhatják, milyen anyagot lehet hatékonyan rögzíteni.
Ez a tanulmány különös jelentőséggel bír, mivel ellenőrizhető bizonyítékokat kínál Naprendszerünk egyik tartós rejtélyére. És ahogyan Hyodo rámutat, hatalmas hasznos lehet, amikor ideje lesz megvizsgálni a Napen kívüli bolygórendszereket is.
"Elméletünk szerint a múltban két lehetséges korszak volt a gyűrűk kialakítására" - mondta. „Az egyik a bolygó akkreditációs szakaszában van, a másik a késői nehéz bombázás során. Ezenkívül modellünk természetesen alkalmazható más bolygórendszerekre is. Tehát elméletünk azt jósolja, hogy az exoplaneteknek is vannak hatalmas gyűrűik körülöttük. ”
Időközben néhánynak az a gondolata lehet, hogy a gyűrűs rendszerek a törpe bolygók holttesteit zavarják. De azt hiszem, hogy mindannyian egyetértünk, a Soylent Green az utalás csak egy kicsit lehet a tetején!
