Массивные галилеевы спутники предотвратили формирование системы колец вокруг Юпитера
Планетарные кольца часто рассматриваются как относительно распространенный атрибут планет-гигантов, отчасти из-за их распространенности в Солнечной системе. Однако их формирование и устойчивость остаются предметом открытых дискуссий, а Юпитер — самая массивная планета в нашей планетной системе — содержит очень скромную систему колец.
Отличительной общей чертой планет-гигантов Солнечной системы является наличие кольцевых систем, вращающихся вокруг планеты.
Системы колец были обнаружены и тщательно изучены для Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
В частности, выдающиеся кольца Сатурна были источником многочисленных исследований их формирования и динамики.
Для сравнения, Юпитер содержит значительно более скромную систему колец, которая была тщательно изучена с помощью данных таких миссий, как «Вояджер» и «Галилео», а также наземных наблюдений.
Теории относительно происхождения и эволюции колец Юпитера различаются, например, их возможное образование вместе с галилеевыми спутниками (Европа, Ганимед, Ио и Каллисто), а также вклад материала, потерянного при столкновении со спутниками, и ускользающего материала с галилеевых спутников и /или внутренних малых лун.
Другими возможными источниками потенциального кольцевого материала являются обломки ударов и разрушение спутников приливами или прохождение больших объектов пояса Койпера.
«Меня давно беспокоит, почему у Юпитера нет еще более удивительных колец, которые могли бы превзойти кольца Сатурна», — сказал ведущий автор нового исследования Стивен Кейн, астрофизик из Департамента наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Риверсайде.
«Если бы они были у Юпитера, они казались бы нам еще ярче, потому что планета намного ближе, чем Сатурн. У меня также были вопросы о том, были ли у Юпитера когда-то фантастические кольца и когда он их потерял. Кольцевые структуры могут быть временными».
Чтобы понять, почему Юпитер в настоящее время выглядит именно так, он и его коллеги провели динамическое компьютерное моделирование с учетом орбит галилеевых спутников, а также орбит самой планеты с учетом информации о времени, которое требуется для образования колец.
Кольца Сатурна в основном состоят из льда, некоторые из которых, возможно, произошли от комет, которые также в основном состоят из льда.
Если луны достаточно массивны, их гравитация может сбросить лед с орбиты планеты или изменить орбиту льда настолько, что он столкнется с лунами.
«Мы обнаружили, что галилеевы спутники Юпитера, один из которых является самым большим спутником в нашей Солнечной системе, очень быстро уничтожат любые большие кольца, которые могут образоваться», — говорят ученые.
«В результате маловероятно, что у Юпитера когда-либо были большие кольца».
Результаты будут опубликованы в Planetary Science Journal.