Γιατί ο Δίας δεν έχει μια πραγματική δομή δακτυλίου;

Είτε ένας ερασιτέχνης αστρονόμος είτε ένας βετεράνος αστρονόμος, ίσως ο πιο δημοφιλής πλανήτης στο ηλιακό σύστημα είναι ο Κρόνος. Οι εμβληματικοί δακτύλιοι και τα ορατά φεγγάρια του το καθιστούν δημοφιλή, ειδικά με χρήστες τηλεσκοπίων για πρώτη φορά. Εξάλλου, επινοήθηκε «το κόσμημα του Ηλιακού Συστήματος». Ο Δίας έρχεται πιθανώς σε ένα σταθερό δευτερόλεπτο λόγω του απίστευτου μεγέθους και της διάσημης Μεγάλης Ερυθράς Κηλίδας του. Ωστόσο, γεννά επίσης το ερώτημα, επειδή είναι μεγαλύτερο, γιατί δεν έχει και σημαντικούς δακτυλίους;

Αποδεικνύεται ότι η απάντηση βρίσκεται στα φεγγάρια του.

«Με ενοχλεί εδώ και καιρό γιατί ο Δίας δεν έχει ακόμη πιο εκπληκτικούς δακτυλίους που θα έκαναν τον Κρόνο σε ντροπή», δήλωσε ο αστροφυσικός του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Riverside, Stephen Kane, ο οποίος ηγήθηκε μιας νέας μελέτης για να απαντήσει σε αυτή την ερώτηση. «Αν τους είχε ο Δίας, θα μας φαινόταν ακόμα πιο φωτεινός, επειδή ο πλανήτης είναι πολύ πιο κοντά από τον Κρόνο».

Οι πλανήτες έχουν τους δακτυλίους τους για διάφορους λόγους. Ένα μέρος του πάγου που αποτελείται από τους δακτυλίους του Κρόνου μπορεί να προέρχεται από κομήτες, οι οποίοι κατά κύριο λόγο αποτελούνται από πάγο. Ο Δίας, ο οποίος δεν στερείται εντελώς δακτυλίων (για να τους δείτε πραγματικά καλά, πιθανότατα θα χρειαστείτε κάτι στη διάθεσή σας όπως ένα διαστημικό σκάφος Voyager ή ένα διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb), έχει ένα αχνό σύστημα που αποτελείται εξ ολοκλήρου από πεταμένα σωματίδια σκόνης σε τροχιά από μικρομετεωρίτες που συγκρούονται με τα μικρά εσωτερικά φεγγάρια του πλανήτη.

Ο αμυδρός και διάχυτος δακτύλιος της Φοίβης στον Κρόνο σχηματίζεται επίσης από σωματίδια που εκτοξεύονται από το ομώνυμο φεγγάρι. Ο εξώτατος δακτύλιος του Ποσειδώνα δεν είναι καν δακτύλιος, αλλά μάλλον πέντε διακριτά τόξα, τα σωματίδια των οποίων πιθανότατα εμποδίζονται να εξαπλωθούν λόγω της βαρυτικής έλξης του δακτυλίου φεγγαριού Galatea.

Μερικά δαχτυλίδια είναι αινιγματικά. Δύο από τους εξώτατους ουρανικούς δακτυλίους, για παράδειγμα, είναι κόκκινοι και μπλε, υποδεικνύοντας μια σύνθεση διαφορετική από τους εσωτερικούς, γκρίζους δακτυλίους του πλανήτη καθώς και από το σύνολο του Κρόνου. Δεν γνωρίζουμε γιατί ο μεγαλύτερος δακτύλιος του Ουρανού, το έψιλον, είναι δεκάδες έως εκατοντάδες φορές στενότερος από αυτόν του Κρόνου. Μερικοί αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο Ουρανός βρίσκεται στο πλάι του ως αποτέλεσμα σύγκρουσης με άλλο ουράνιο σώμα. Οι δακτύλιοι του θα μπορούσαν να είναι τα απομεινάρια αυτής της σύγκρουσης.

Για να κατανοήσουν τον λόγο που ο Δίας μοιάζει επί του παρόντος, ο Κέιν και η ομάδα του χρησιμοποίησαν μια δυναμική προσομοίωση υπολογιστή για να υπολογίσουν τις τροχιές των τεσσάρων μεγάλων φεγγαριών του Δία, την τροχιά του ίδιου του πλανήτη και δεδομένα για το πόσο χρόνο χρειάζεται για να σχηματιστούν οι δακτύλιοι.

Αποδεικνύεται ότι εάν τα φεγγάρια είναι αρκετά μεγάλα, η βαρυτική τους έλξη μπορεί να είναι αρκετά ισχυρή ώστε να εκτοξεύσει τον πάγο από την τροχιά ενός πλανήτη ή να μετατοπίσει την τροχιά του πάγου έτσι ώστε να συγκρούεται με τα φεγγάρια. Τυχόν μεγάλοι δακτύλιοι που θα μπορούσαν να σχηματιστούν θα καταστρέφονταν αμέσως από τα φεγγάρια του Γαλιλαίου του Δία (Ιώ, Ευρώπη, Γανυμήδης και Καλλιστώ). Επομένως, είναι απίθανο ο Δίας να είχε ποτέ σημαντικούς δακτυλίους.

Έτσι, αποδεικνύεται ότι οι τεράστιοι πλανήτες παράγουν τεράστια φεγγάρια, εμποδίζοντάς τους να έχουν σημαντικούς δακτυλίους.

Πέρα από την ομορφιά τους, οι δακτύλιοι βοηθούν τους αστρονόμους να κατανοήσουν την ιστορία ενός πλανήτη παρέχοντας στοιχεία για προηγούμενες συγκρούσεις με φεγγάρια ή κομήτες. Το σχήμα και το μέγεθος των δαχτυλιδιών, καθώς και η σύνθεση του υλικού, παρέχουν πληροφορίες σχετικά με το είδος του γεγονότος που τους σχημάτισε.

«Για εμάς τους αστρονόμους, είναι το αίμα στους τοίχους ενός τόπου εγκλήματος», είπε ο Κέιν. "Όταν κοιτάμε τους δακτυλίους γιγάντιων πλανητών, είναι απόδειξη ότι κάτι καταστροφικό συνέβη για να τοποθετηθεί αυτό το υλικό εκεί."