Το 1655, ο αστρονόμος Christiaan Huygens έγινε το πρώτο άτομο που παρατήρησε το όμορφο δαχτυλίδι που περιβάλλει τον Κρόνο. Και ενώ είναι σίγουρα οι πιο θεαματικοί, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει έκτοτε ότι όλοι οι γίγαντες φυσικού αερίου και πάγου του Ηλιακού Συστήματος (δηλαδή ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας) έχουν το δικό τους σύστημα δακτυλίων.
Αυτά τα συστήματα παρέμειναν πηγή γοητείας για τους αστρονόμους, κυρίως επειδή η προέλευσή τους εξακολουθεί να είναι κάτι μυστήριο. Αλλά χάρη σε μια πρόσφατη μελέτη ερευνητών από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο και το Πανεπιστήμιο Kobe, η προέλευση αυτών των δακτυλίων μπορεί να λυθεί. Σύμφωνα με τη μελέτη τους, τα δαχτυλίδια είναι κομμάτια πλανητών νάνων που σχίστηκαν περνώντας, τα οποία στη συνέχεια σχίστηκαν σε κομμάτια!
Αυτή η έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση πολλών από τα καίρια ερωτήματα σχετικά με τα συστήματα δακτυλίου γύρω από τους γιγαντιαίους πλανήτες του συστήματός μας, καθώς και λεπτομέρειες για το παρελθόν των ηλιακών συστημάτων. Για χάρη της μελέτης τους - με τίτλο «Σχηματισμός δακτυλίου γύρω από γιγάντιους πλανήτες από παλιρροιακή διαταραχή ενός μεγάλου αντικειμένου ζώνης Kuiper» - η ιαπωνική ομάδα ερευνητών εξέτασε διάφορους παράγοντες.
Πρώτον, εξέτασαν την ποικιλομορφία των διαφόρων δακτυλικών συστημάτων στο Ηλιακό μας Σύστημα. Για παράδειγμα, οι δακτύλιοι του Κρόνου είναι τεράστιοι (περίπου 100.000 τρισεκατομμύρια κιλά!) Και αποτελούνται συντριπτικά (90-95%) από πάγο νερού. Αντίθετα, οι πολύ λιγότερο ογκώδεις δακτύλιοι του Ουρανού και του Ποσειδώνα αποτελούνται από πιο σκούρο υλικό και πιστεύεται ότι έχουν υψηλότερα ποσοστά βραχώδους υλικού σε αυτά.
Για να ρίξει λίγο φως σε αυτό, η ομάδα εξέτασε το μοντέλο της Νίκαιας - μια θεωρία του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος που αναφέρει ότι ο γίγαντας του φυσικού αερίου μετανάστευσε στην τρέχουσα θέση τους κατά τη διάρκεια του ύστερου βαρύ βομβαρδισμού. Αυτή η περίοδος πραγματοποιήθηκε πριν από 4 έως 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, και χαρακτηρίστηκε από έναν δυσανάλογα μεγάλο αριθμό αστεροειδών από διαστημικούς πλανητικούς εντυπωσιακούς πλανήτες στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα.
Στη συνέχεια εξέτασαν άλλα πρόσφατα μοντέλα σχηματισμού Ηλιακού Συστήματος που υποδηλώνουν ότι οι γιγαντιαίοι πλανήτες αντιμετώπισαν στενές συναντήσεις με αντικείμενα μεγέθους Πλούτωνα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Από αυτό, ανέπτυξαν τη θεωρία ότι οι δακτύλιοι θα μπορούσαν να είναι το αποτέλεσμα ορισμένων από αυτά τα αντικείμενα να παγιδευτούν και να διαλυθούν από τη βαρύτητα των γιγάντων αερίου. Για να δοκιμάσουν αυτήν τη θεωρία, πραγματοποίησαν μια σειρά προσομοιώσεων υπολογιστών για να δουν τι θα συνέβαινε σε αυτές τις περιπτώσεις.
Όπως είπε ο Ryuki Hyodo - ερευνητής στο Τμήμα Πλανητολογίας του Πανεπιστημίου Kobe και ο κύριος συγγραφέας στο περιοδικό Space Magazine μέσω email:
«Πραγματοποιήσαμε δύο προσομοιώσεις. Αρχικά, χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις SPH (υδροδυναμική ομαλών σωματιδίων), διερευνήσαμε την παλιρροιακή διακοπή αντικειμένων μεγέθους Πλούτωνα κατά τη διάρκεια στενών συναντήσεων με γιγάντιους πλανήτες και υπολογίσαμε την ποσότητα των θραυσμάτων που συλλαμβάνονται γύρω από γιγάντιους πλανήτες. Βρήκαμε αρκετή μάζα / θραύσματα για να εξηγήσουμε ότι οι τρέχοντες δακτύλιοι έχουν συλληφθεί. Στη συνέχεια, πραγματοποιήσαμε τη μακροπρόθεσμη εξέλιξη της συλλαμβανόμενης μάζας / θραυσμάτων χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις Ν-σώματος. Βρήκαμε ότι τα καταγεγραμμένα θραύσματα μπορούν να συγκρουστούν μεταξύ τους με καταστροφή και να σχηματίσουν λεπτούς ισημερινούς κυκλικούς δακτυλίους γύρω από γιγαντιαίους πλανήτες. "
Τα αποτελέσματα αυτής της προσομοίωσης ήταν σύμφωνα με τη μάζα των συστημάτων δακτυλίου που παρατηρήθηκαν γύρω από τον Κρόνο και τον Ουρανό. Αυτό περιελάμβανε τους εσωτερικούς κανονικούς δορυφόρους και των δύο πλανητών - που θα ήταν επίσης προϊόν των προηγούμενων συναντήσεων με KBO. Αντιπροσώπευε επίσης τις διαφορές στη σύνθεση των δακτυλίων, δείχνοντας πώς τα όρια Roche του πλανήτη μπορούν να επηρεάσουν το είδος του υλικού που μπορεί να συλληφθεί αποτελεσματικά.
Αυτή η μελέτη είναι ιδιαίτερα σημαντική γιατί προσφέρει επαληθεύσιμα στοιχεία για ένα από τα μυστήρια του Ηλιακού μας Συστήματος. Και όπως επισημαίνει η Hyodo, θα μπορούσε να είναι πολύ βολικό όταν έρθει η ώρα να εξεταστούν και τα επιπλέον ηλιακά πλανητικά συστήματα.
«Η θεωρία μας πρότεινε ότι, στο παρελθόν, είχαμε δύο πιθανές εποχές για να σχηματίσουμε δαχτυλίδια», είπε. «Ο ένας είναι κατά τη φάση αύξησης του πλανήτη και ο άλλος κατά τη διάρκεια των καθυστερημένων βομβαρδισμών. Επίσης, το μοντέλο μας είναι φυσικά εφαρμόσιμο σε άλλα πλανητικά συστήματα. Έτσι, η θεωρία μας προβλέπει ότι οι εξωπλανήτες έχουν επίσης τεράστιους δακτυλίους γύρω τους. "
Εν τω μεταξύ, ορισμένοι μπορεί να θεωρήσουν ενοχλητική την ιδέα ότι τα συστήματα δαχτυλιδιών είναι τα πτώματα των Dwarf Planets ενοχλητικά. Αλλά νομίζω ότι μπορούμε όλοι να συμφωνήσουμε, α Soylent Green η ψευδαίσθηση μπορεί να είναι λίγο πάνω από την κορυφή!
