با توجه به شباهت سیاره مشتری به همسایه‌اش زحل، طبیعی است که بپرسیم چرا این سیاره مانند حلقه‌های حلقه‌های شفاف و آشکار نیست؟ بااین‌حال، حلقه‌های نازک و باریکی که گرد و غبار تشکیل می‌شوند و تنها در صورت وجود نور خورشید در پسزمینه، می‌درخشند هستند. روزنامه‌های پژوهشی جدید، این حلقه‌های باریک بدون درخشش هستند، زیرا قمرهای بزرگ گالیله مانع از انباشته شدن سنگ‌ها و غبارها در اطراف اطراف می‌شوند. به گفته ی استفن کین، اخترفیزیکدان دانشگاه ریورساید کالیفرنیا:

این حقیقت که مخاطب حلقه‌های درخشان‌تری نسبت به زحل نیست تا مدت‌ها مرا آزار می‌داد. اگر چنین حلقه‌هایی را ارائه کند، قطعاً با درخشش بیشتر برای ما ظاهر می‌شود زیرا این سیاره از زمین بسیار نزدیکتر است.

کین و همکار او ژیزینگ لی، اخترفیزیکدان دانشگاه ریورساید برای بررسی فرضیه‌ای سیستم حلقوی غول‌آسا در هر نقطه‌ای از تاریخ، مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های اجراکننده مدارک مدیریتی را اجرا می‌کنند. شبیه‌سازی‌های یادشده حرکت مداری مشتری و چهار قمر بزرگ آن موسوم به قمرهای گالیله را در نظر می‌گیرند که عبارت‌اند از: گانیمید (که حتی از عطارد بزرگ‌تر است و به‌عنوان بزرگ‌ترین قمر در منظومه‌ای شمسی شناخته می‌شود)، کالیستو، آیو و اروپا. پژوهشگرها همچنین مدت‌زمان کافی برای شکل‌گیری یک سیستم حلقوی را در شبیه‌سازی‌های خود در نظر گرفتند. سیستم این مدل‌سازی، مشتری در گذشته حلقه‌هایی مشابه زحل و بعید است در آینده هم داشته باشید. کین توضیح می دهد:

سیاره‌های غول‌پیکر و سنگین، قمرهای سنگینی دارند و همین قمرها مانع از شکل‌گیری حلقه‌های ماده می‌شوند. قمرهای گالیله‌ای که یکی از آن‌ها بزرگ‌ترین قمر منظومه‌ای شمسی است، به‌سرعت هر حلقه‌ای بزرگ احتمال می‌دهد که در حال شکل‌گیری باشد، نابود می‌شود.

سیاره مشتری دارای حلقه‌هایی باریک است که بسیاری از آن‌ها را غبارهای دفع‌شده از قمرها و تشکیل می‌دهند که احتمالاً در اثر رویدادهای برخوردی در داخل فضا پرتاب شده‌اند. از سوی دیگر، تعداد زیادی از حلقه‌های زحل را یخ تشکیل می‌دهند که احتمالاً قطعات دنباله‌دارها، سیارک‌ها یا قمرهای یخی هستند که به دلیل گرانش از هم پاشیده‌اند.

می‌دانیم قمرهای زحل نقش حیاتی در شکل‌گیری و حفظ حلقه‌های آن ایفا می‌کنند. اما یک قمر یا چند قمر بزرگ هم می‌تواند از نظر گرانشی حلقه‌ها را مختل کنند و یخ‌ها را به خارج از مدار سیاره‌ای و منطقه‌ای نامعلوم هدایت کنند. گرچه افراد دارای حلقه‌های تنها سیاره‌ای هستند، حلقه‌های اطراف سیاره‌ها حتی در منظومه‌ای شمسی بسیار رایج هستند. برای مثالهای دیگر برای مشتری، غول یخی منظومه‌ای شمسی یعنی اورانوس و نپتون هر دو دارای حلقه‌هایی باریک از گاز و غبار هستند.

اورانوس نسبت به سیاره‌های دیگر دارای انحراف محوری شدید و محوری آن موازی با صفحه مداری است. حلقه‌های این سیاره هم بر همین اساس تنظیم شده است. احتمالاً جرمی با اورانوس برخورد کرده و به انحراف شخصیتی آن می‌شود یا احتمالاً زمانی این سیاره حلقه‌هایی عظیم بوده است که عامل این انحراف بوده است. حلقه‌ها محدود به سیاره‌ها هستند. جرم کوچک با 230 کیلومتر به نام چاریکلو که در مدار بین مشتری و اورانوس قرار دارد هم حلقه دارد.

همچنین سیاره‌های کوتوله‌ای هائومیا در کمربند کویپر دارای حلقه است. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند حلقه‌های اطراف جرم‌های یخی به دلیل برهم‌کنش گرانشی و برداشت یخ از این جرم‌ها رایج هستند.

مقالات مرتبط:

مریخ هم ممکن است در آینده حلقه‌دار شود. قمر مریخ، فوبوس هر سال اندکی به این سیاره نزدیک می‌شود. طی صد میلیون سال آینده این قمر به‌قدری به مریخ نزدیک می‌شود که براثر گرانش این سیاره از هم پاشیده می‌شود و حلقه‌های با عمر کوتاه می‌شود که ممکن است دوباره متراکم شود و به قمر تبدیل شود. حتی حلقه‌های زحل هم می‌تواند موقتی باشد و در آینده به‌صورت باران روی این سیاره فرود بیایند. اگر بتوانیم حلقه‌ها را با جزئیات بیشتر بررسی کنیم، می‌توانیم از آن‌ها برای چسباندن قطعات پازل تاریخ سیاره‌ای استفاده کنیم. کین بر این باور است:

برای ما ستاره‌شناس‌ها، حلقه‌ها مانند لکه‌های خون روی دیوار صحنه‌های جرم هستند. وقتی به حلقه‌های سیاره‌های غول‌پیکر نگاه می‌کنیم به مراسم می‌رسیم که باعث جمع‌آوری این مواد می‌شود.

به‌هرحال حالا که مشتری بزرگ حلقه‌های تماشایی نیست، از حلقه‌های زحل لذت ببریم. این پژوهش توسط مجله Planetary Science Journal پذیرفته شده است و در پایگاه arXiv دردسترس قرار دارد.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!