Теперь мы знаем, почему у Юпитера нет больших великолепных колец, как у Сатурна

Учитывая сходство Юпитера с его соседом Сатурном, кажется естественным спросить, почему Юпитер также не имеет великолепной обширной системы видимых колец.

Увы, это не так. Хотя у Юпитера есть кольца, они представляют собой тонкие, разреженные, непрочные пылинки, видимые только в контровом свете Солнца.

Согласно новому исследованию, эти дисконтные кольца лишены блеска, потому что Юпитер обладает шероховатой поверхностью. Галилеевские спутники не позволяют дискам камней и пыли накапливаться так, как это происходит вокруг Сатурна.

«Меня давно беспокоит, почему у Юпитера нет еще более удивительных колец, которые могли бы посрамить кольца Сатурна», — сказал астрофизик Стивен. Кейн из Калифорнийского университета в Риверсайде.

«Если бы они были у Юпитера, они казались бы нам еще ярче, потому что планета намного ближе, чем Сатурн».

К исследуя идею формирования гигантской системы колец вокруг Юпитера в какой-то момент его истории, Кейн и его коллега, астрофизик Чжексинг Ли из Калифорнийского университета в Риверсайде, провели серию симуляций объектов, вращающихся вокруг Юпитера.

Эти симуляции учитывали орбитальное движение Юпитера и движения его четырех крупнейших спутников, также известных как Галилеевы спутники: Ганимед (больше Меркурия и самый большой спутник в Солнечной системе), Каллисто, Ио и Европа. К этой смеси команда добавила, сколько времени может потребоваться для формирования системы колец.

Согласно этой модели, у Юпитера не может быть колец в стиле Сатурна, и маловероятно, что он когда-либо был, считают исследователи. сказал.

«Массивные планеты образуют массивные луны, что не позволяет им иметь существенные кольца»,  объяснил Кейн. «Мы обнаружили, что галилеевские спутники Юпитера, один из которых является самым большим спутником в нашей Солнечной системе, очень быстро уничтожат любые большие кольца, которые могут образоваться».

Хрупкие в настоящее время кольца Юпитера в основном состоят из пыли. выброшены некоторыми из его спутников, возможно, включая материал, выброшенный в космос в результате ударов.

Кольца Сатурна, с другой стороны, в основном состоят из льда; возможно, осколки комет или астероидов, или ледяной спутник, который либо развалился на части из-за гравитации Сатурна, либо столкнулся таким образом, что выбросы образовали кольца.

Мы знаем, что спутники Сатурна играют важную роль в формировании и поддержании его колец. Но достаточно большая луна (или луны) также может гравитационно разрушить кольца, выбрасывая лед с планетарной орбиты на великое неизвестно куда.

Хотя Сатурн — это планета, о которой мы все думаем, как о планете с кольца, кольца вокруг планет на самом деле довольно распространены, даже здесь, в Солнечной системе.

Есть, конечно, Юпитер, как мы только что обсуждали. У ледяных гигантов, Нептуна и Урана, тоже есть тонкие разреженные пылевые кольца.

Уран также наклонен на бок по отношению к другим планетам, а его ось орбиты почти параллельна плоскости орбиты. Считается, что его кольца как-то связаны с этим; либо что-то врезалось в Уран и отбросило его в сторону, либо когда-то у него были совершенно огромные кольца, которые могли вызвать его наклон в сторону.

И кольца даже не ограничиваются планетами. Небольшое тело около 230 километров (143 мили) в поперечнике, называемое Харикло, вращающееся вокруг Юпитера и Урана, имеет кольца. Как и карликовая планета Хаумеа, болтающаяся в поясе Койпера вместе с Плутоном. Моделирование предполагает, что кольца вокруг ледяных тел не редкость из-за гравитационных взаимодействий, поднимающих лед с поверхности указанных тел, чтобы сформировать вокруг него вращающееся кольцо.

У Марса тоже иногда могут быть кольца. Его спутник Фобос с каждым годом приближается к красной планете всего на чуть-чуть; через 100 миллионов лет она будет достаточно близко, чтобы быть разорванной гравитацией Марса, сформировав недолговечное кольцо, которое в конечном итоге может снова слиться в луну. Даже кольца Сатурна, вероятно, носят временный характер, и им суждено медленно пролиться дождем на планету.

Если мы сможем изучить их достаточно подробно, кольца можно будет использовать, чтобы собрать воедино определенные жестокие аспекты истории планеты.

«Для нас, астрономов, это брызги крови на стенах места преступления», — сказал Кейн. «Когда мы смотрим на кольца планет-гигантов, это свидетельствует о том, что произошла какая-то катастрофа, из-за которой этот материал попал туда».

В любом случае, может быть и к лучшему, что у Большого Юпа нет эффектных колец. Пусть Сатурн получит свое. В конце концов, Юпитер уже занялся шестиугольниками.

Исследование опубликовано в Planetary Science Journal и доступно на arXiv.