أظهرت سلسلة من الصور التي التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا، لكوكب المشتري، أن حلقات هذا الأخير باهتة ولا تكاد تظهر.
ومن المعروف أن جميع الكواكب العملاقة الأربعة في نظامنا الشمسي، زحل ونبتون وأورانوس وكذلك المشتري، لها في الواقع حلقات، إلا أن حلقات نبتون والمشتري واهية جدا بحيث تصعب رؤيتها باستخدام أدوات مراقبة النجوم التقليدية.
وقال الباحثون أن الحلقة الرئيسية لكوكب المشتري تتكون أساسًا من الغبار، ولا يمكن رؤيتها إلا عندما تضيؤها الشمس من الخلف.
في أبحاث أجرتها جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، استخدم العلماء جهاز محاكاة حاسوبية ديناميكية يعيد إنتاج تأثيرات الجاذبية على جسيم أو جسيمات تدور حوله.
لم تشمل فقط جاذبية كوكب المشتري، ولكن بشكل حاسم، جميع أقماره الأربعة الكبيرة.
وتتراوح هذه الأقمار من الحجم اللائق إلى الضخم؛ جانيميد هو أكبر قمر في المجموعة الشمسية وهو أكبر من عطارد!
لذلك من الضروري تضمين تأثير جاذبيتها، خاصةً لأنه من المحتمل أن يوجد أي نظام حلقات بالقرب منهم من حيث المسافة من المشتري.
في المحاكاة، وضعوا جزيئات حلقة الاختبار حول المشتري، مما جعلها كروية بقطر حوالي مترين، ووضعوها في مدارات دائرية فوق خط استواء المشتري.
تراوحت المسافات من حوالي 110،000 كم من مركز المشتري وصولاً إلى حوالي 5 ملايين كيلومتر.
إذا اقتربنا من كوكب المشتري، فسيؤدي ذلك إلى تمزيق الجسيمات بعيدًا عن المد والجزر، وإذا ابتعدت كثيرًا، فمع مرور الوقت ستهيمن جاذبية الشمس على كوكب المشتري – وهي مسافة تسمى Hill Radius.
إقرأ أيضا:
ووجد الباحثون أن فرصة بقاء جسيم الحلقة منخفضة جدًا على مسافة قريبة من كوكب المشتري بحوالي مليوني كيلومتر.
ويمكن أن تسقط الجسيمات في مدارات بها أجزاء بسيطة من الفترات المدارية للأقمار وفي بعض الحالات يمكن أن توفر بعض الاستقرار.
ولكن حتى ذلك الحين، من المرجح أن يتم ضخ الجسيم بقوة الجاذبية بواسطة الأقمار وإما قذفه خارج مدار كوكب المشتري أو إسقاطه في الكوكب نفسه.
بشكل عام، وجدوا أن 30٪ من جسيمات حلقة الاختبار ضاعت بسرعة كبيرة، في أقل بكثير من مليون سنة.
تم فقد 50٪ من جسيمات حلقة الاختبار بعد حوالي 3 ملايين سنة، وهي تتباطأ من هناك.
لذلك، بعد بضع عشرات الملايين من السنين، ستختفي معظم الحلقات.
الأقمار هناك مختلفة، فعلى عكس كوكب المشتري الذي يمتلك أربعة أقمار ضخمة، يمتلك زحل قمرًا واحدًا كبيرًا جدًا، ويحتل المرتبة الثانية بعد جانيميد من حيث الحجم والكتلة.
ثاني أكبر أقمار زحل يدعى ريا، وهو أصغر من قمرنا، كما أنها أبعد ما تكون عن زحل، مما يسمح للحلقات بالتواجد بالقرب من الكوكب.
في الوقت الحالي، يمتلك كل من كوكب المشتري وزحل حوالي 80 قمراً معروفاً رسمياً، لكن ذلك يعتمد على مدى صغر حجم الجسم الذي ترغب في تسميته “القمر”، ومدى صعوبة العثور عليهما.
من المحتمل أن يكون لكلاهما مئات الأجسام التي تدور في مدار يزيد قطرها عن كيلومتر واحد. لكن من الصعب جدًا اكتشافهم.
كل شيء في مدار حول كوكب يتفاعل مع كل شيء آخر، وهذا يمكن أن يسبب تغيرات عميقة في تلك البيئة.
يُظهر هذا العمل الجديد أن هذا قد يعني عدم وجود حلقات طويلة الأمد وكبيرة ومبهجة لكوكب المشتري، في حين أن حلقات زحل مستقرة لفترة طويلة.
يخطط الفريق لتكرار هذه المحاكاة لأورانوس أيضًا، مما يطرح قضايا أخرى، لأن الكوكب يدور حول الشمس من جانبه.
كما يثير تساؤلاً حول عدد الكواكب الخارجية العملاقة التي تدور حول نجوم أخرى والتي لها حلقات أيضًا، وكيف تبدو أنظمتها؟