През 1655 г. астрономът Кристиан Хюйгенс става първият човек, който наблюдава красивата пръстенова система, която заобикаля Сатурн. И макар те със сигурност да са най-зрелищните, оттогава астрономите откриха, че всички газови и ледени гиганти на Слънчевата система (т.е. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) имат своя собствена система от пръстени.
Тези системи са останали източник на очарование за астрономите, до голяма степен защото произходът им все още е нещо загадка. Но благодарение на скорошно проучване на изследователи от Токийския технологичен институт и университета Кобе, произходът на тези пръстени може да бъде решен. Според проучването им пръстените са парчета от планетите джуджета, които се откъснаха при преминаване, които след това бяха разкъсани на парчета!
Това изследване може да помогне за разрешаването на много от горещите въпроси за пръстеновидните системи около гигантските планети на нашата система, както и подробности за миналото на Слънчевите системи. Заради своето проучване - озаглавено „Образуване на пръстен около гигантски планети чрез приливно разрушаване на един преминаващ голям обект на Койпер на колана“ - японският екип от изследователи взе предвид редица фактори.
Първо, те разгледаха разнообразието на различните пръстенови системи в нашата Слънчева система. Например пръстените на Сатурн са масивни (около 100 000 трилиона кг!) И съставени в голяма степен (90-95%) воден лед. За разлика от тях, много по-малко масивните пръстени на Уран и Нептун са съставени от по-тъмен материал и се смята, че имат по-високи проценти скален материал в тях.
За да хвърли малко светлина върху това, екипът погледна към модела Ница - теория за формирането на Слънчевата система, която гласи, че газовият гигант е мигрирал до сегашното им местоположение по време на Късната тежка бомбардировка. Този период се е състоял преди 4 и 3,8 милиарда години и се характеризира с несъразмерно висок брой астероиди от космически планети, поразителни от Трансптупсън във Вътрешната слънчева система.
След това те разгледаха други скорошни модели на формиране на Слънчевата система, които постулират, че гигантските планети са преживели близки срещи с обекти с размер на Плутон през това време. От това те разработиха теорията, че пръстените могат да бъдат резултат от това, че някои от тези обекти се хващат в капан и разкъсват от гравитацията на газовите гиганти. За да проверят тази теория, те извършиха редица компютърни симулации, за да видят какво ще се случи в тези случаи.
Както казва Рюки Хиодо - изследовател в катедрата по планетология на университета в Кобе и водещият автор на хартията - каза за сп. „Спейс списание“ по имейл:
„Направихме две симулации. Първо, използвайки симулации на SPH (хидродинамика на гладки частици), изследвахме приливно разрушаване на обекти с размер на Плутон по време на близките срещи с гигантски планети и изчислихме количеството на фрагменти, които са заловени около гигантските планети. Намерихме достатъчно маса / фрагменти, за да обясним текущите пръстени. След това извършихме по-дългосрочната еволюция на уловената маса / фрагменти, използвайки симулации на N-тяло. Установихме, че заснетите фрагменти могат да се сблъскат взаимно с разрушение и да образуват тънки екваториални кръгови пръстени около гигантски планети. "
Резултатите от тази симулация са в съответствие с масата на пръстеновидните системи, наблюдавана около Сатурн и Уран. Това включваше вътрешните редовни спътници на двете планети - които също биха били продукт на миналите срещи с KBOs. Той отчита и разликите в състава на пръстените, показвайки как границите на планетата Roche могат да повлияят върху какъв материал може да бъде ефективно улавен.
Това проучване е особено важно, защото предлага проверими доказателства за една от трайните мистерии на нашата Слънчева система. И както Hyodo посочва, би могло да се окаже много полезно, когато дойде време да се разгледат и извън слънчевите планетарни системи.
„Теорията ни предполагаше, че в миналото сме имали две възможни епохи за образуване на пръстени“, каза той. „Единият е по време на фазата на акредиране на планетата, а другият е по време на късно тежката бомбардировка. Също така, нашият модел е естествено приложим за други планетарни системи. Така че, нашата теория прогнозира, че екзопланетите също имат масивни пръстени около тях. "
Междувременно някои може да намерят идеята, че пръстеновите системи са трупни на планетите джуджета. Но мисля, че всички можем да се съгласим, a Soylent Green алюзията може би е малко над върха!
