Planetarni obroči so zanimiv pojav. Že samo omemba teh dveh besed ponavadi pričara podobe Saturna z njegovim velikim in barvitim sistemom prstanov, ki tvorijo krožni disk. Toda v resnici ima več drugih planetov v našem Osončju obroče. Samo za razliko od Saturna so njihovi sistemi manj vidni in morda manj lepi za opazovanje.
Zahvaljujoč raziskovalnim prizadevanjem v zadnjih nekaj desetletjih, v katerih so bile vesoljske sonde poslane v zunanji sončni sistem, smo ugotovili, da imajo vsi plinski velikani – Jupiter, Saturn, Uran in Neptun – svoje lastne sisteme obročev. In to še ni vse! Pravzaprav so sistemi obročev morda bolj pogosti, kot se je prej mislilo ...
Jupitrovi prstani:
Šele leta 1979 so obroči Jupiter so odkrili, ko je vesoljska sonda Voyager 1 preletela planet. V 90. letih 20. stoletja jih je temeljito preiskoval tudi orbiter Galileo. Ker je sestavljen predvsem iz prahu, je sistem obročev šibek in ga je mogoče opazovati le z najmočnejšimi teleskopi ali od blizu z orbitalnimi vesoljskimi plovili. Vendar so ga v zadnjih triindvajsetih letih večkrat opazovali z Zemlje, pa tudi Vesoljski teleskop Hubble .
Shema Jupitrovega obročnega sistema, ki prikazuje štiri glavne komponente. Zasluge: NASA/JPL/Univerza Cornell
Sistem obročev ima štiri glavne komponente: debel notranji torus delcev, znan kot 'halo obroč'; relativno svetel, a izjemno tanek 'glavni obroč'; in dva široka, debela in šibka zunanja 'pasasta obroča'. Ti zunanji obroči so sestavljeni iz materiala iz lun Amalthea in Thebe in so poimenovani po teh lunah (tj. 'Amalthea Ring' in 'Thebe Ring').
Glavni in halo obroči so sestavljeni iz prahu, ki je izvržen iz lun Metis, Adrastea in drugih neopaženih matičnih teles kot posledica udarcev z veliko hitrostjo. Znanstveniki verjamejo, da bi okoli lune v Himalijini orbiti lahko celo obstajal obroč, ki bi lahko nastal, ko je vanj trčila druga majhna luna in povzročila, da je material izvrgel s površine.
Saturnovi prstani:
Prstani iz Saturn , medtem pa so znani že stoletja. Čeprav je Galileo Galilei postal prva oseba, ki je leta 1610 opazovala Saturnove prstane, ni imel dovolj zmogljivega teleskopa, da bi ugotovil njihovo pravo naravo. Šele leta 1655 je Christiaan Huygens, nizozemski matematik in znanstvenik, postal prva oseba, ki jih je opisala kot disk, ki obdaja planet.
Nadaljnja opazovanja, ki so vključevala spektroskopske študije s konca 19. stoletja, so potrdila, da so sestavljeni iz manjših obročev, od katerih je vsak sestavljen iz drobnih delcev, ki krožijo okoli Saturna. Ti delci so veliki od mikrometrov do metrov, ki tvorijo kepe, ki krožijo okoli planeta, in so skoraj v celoti sestavljeni iz vodnega ledu, onesnaženega s prahom in kemikalijami.
Saturn in njegovi obroči, kot jih vidi vesoljsko plovilo Cassini od zgoraj na planetu. Zasluge: NASA/JPL/Inštitut za vesoljske znanosti/Gordan Ugarkovič
Skupno ima Saturn sistem 12 obročev z 2 deli. Ima najobsežnejši sistem obročev od vseh planetov v našem sončnem sistemu. Obroči imajo številne vrzeli, kjer gostota delcev močno pade. V nekaterih primerih je to zaradi Saturnovih lun, ki so vgrajene v njih, kar povzroči destabilizirajoče orbitalne resonance.
Vendar pa ima znotraj prstana Titan in G prstana orbitalna resonanca s Saturnovimi lunami stabilizacijski vpliv. Precej za glavnimi obroči je Phoebe obroč, ki je nagnjen pod kotom 27 stopinj glede na druge obroče in tako kot Phoebe kroži retrogradno.
Uranovi prstani:
Prstani iz Uran menijo, da so relativno mladi, stari ne več kot 600 milijonov let. Domnevajo, da izvirajo iz trkovne razdrobljenosti številnih lun, ki so nekoč obstajale okoli planeta. Po trku so se lune verjetno razpadle na številne delce, ki so kot ozki in optično gosti obroči preživeli le v strogo omejenih conah največje stabilnosti.
Uran ima 13 obročev, ki so jih opazili do sedaj. Vsi so zelo šibki, večina je neprozorna in široka le nekaj kilometrov. Obročasti sistem sestavljajo večinoma velika telesa s premerom 0,2 do 20 m. Nekaj obročev je optično tankih in je narejenih iz majhnih prašnih delcev, zaradi česar jih je težko opazovati z zemeljskimi teleskopi.
Označeni Neptunovi obročasti loki, kot jih vidimo v na novo obdelanih podatkih. Zasluge: M. Showalter/Inštitut SETI
Neptunovi prstani:
Prstani iz Neptun niso odkrili šele leta 1989, dokler vesoljska sonda Voyager 2 ni preletela planet. V sistemu je bilo opaženih šest obročev, ki jih je najbolje opisati kot šibke in šibke. Obroči so zelo temni in so verjetno sestavljeni iz organskih spojin, obdelanih z sevanjem, podobno tistim, ki jih najdemo v obročkih Urana. Podobno kot Uran in Saturn, štiri Neptunove lune krožijo znotraj sistema obročev.
Druga telesa:
Že leta 2008 je bilo predlagano, da lahko magnetni učinki okoli Saturnove lune Rhea kažejo, da ima lasten sistem obročev. Vendar pa je kasnejša študija pokazala, da opažanja, pridobljena z misijo Cassini, kažejo, da je za magnetne učinke odgovoren kakšen drug mehanizem.
Leta pred Nova obzorja sonda obiskala sistem, astronomi ugibajo, da Pluton ima lahko tudi sistem obročev . Vendar po zgodovinskem preletu sistema julija 2015 sonda New Horizons ni našla nobenih dokazov o obročnem sistemu. Medtem ko je imel pritlikavi planet poleg svojega največjega še veliko satelitov ( Charon ), ostanki z vsega planeta se niso združili v obroče, kot je bilo teoretizirano.
Umetnikov vtis vesoljske ladje New Horizons v orbiti okoli Plutona (v ozadju je viden Charon). Zasluge: NASA/JPL
Manjši planet Chariklo – asteroid, ki kroži okoli Sonca med Saturnom in Uranom – ima tudi dva obroča, ki krožita okoli njega. To je morda posledica trka, zaradi katerega se je v orbiti okoli njega oblikovala veriga naplavin. Napoved teh prstanov je bila objavljena 26. marca 2014 in je temeljila na opazovanjih med okultacijo zvezd 3. junija 2013.
Temu je sledilo ugotovitve iz leta 2015 kar je nakazovalo, da bi lahko Chiron iz leta 2006 – še en velik Kentaver – imel svoj prstan. To je privedlo do nadaljnjih špekulacij, da bi lahko v našem Osončju obstajalo veliko manjših planetov, ki imajo sistem prstanov.
Skratka, štirje planeti v našem Osončju imajo zapletene obročne sisteme, pa tudi manjši planet Chariklo in morda celo veliko drugih manjših objektov. V tem smislu se zdi, da so obročni sistemi v našem Osončju veliko bolj pogosti, kot se je prej mislilo.
Za Universe Today smo napisali veliko člankov o planetih z obroči. Tukaj je članek o sestava Saturnovih prstanov , in tukaj je članek o planeti z obroči .
Če želite več informacij o planetih, si oglejte Nasina stran za raziskovanje sončnega sistema , in tukaj je povezava do Nasin simulator sončnega sistema .
Posneli smo tudi serijo epizod Astronomy Cast o vsakem planetu v Osončju. Začni tukaj, Epizoda 49: Merkur .
