وقتی به سیارهای با حلقه فکر میکنید، احتمالاً زحل باشکوه به ذهنتان میرسد. اما این تنها سیاره در منظومه شمسی نیست که این نوارهای نفسگیر را دارد. پس کدام سیارات در منظومه شمسی ما حلقه دارند؟
هر چهار سیاره غولپیکر – مشتری، زحل، اورانوس و نپتون – این ساختارهای تماشایی را به نمایش میگذارند. به علاوه، بسیاری از اجرام دیگر در منظومه شمسی، از جمله سیاره کوتوله هائومیا و سیارک چاریکلو، حلقه دارند. اینکه آیا میتوانیم این حلقهها را به راحتی از زمین ببینیم یا نه، بستگی به جنس آنها دارد.
حلقههای سیارهای از چه چیزی ساخته شدهاند؟
حلقههای سیارهای ممکن است از دور محکم و جامد به نظر برسند، اما از ذرات ریز یخ و سنگ تشکیل شدهاند که به دور سیاره میچرخند.
ویلیام ساندرز، دانشمند سیارهشناس در مرکز تحقیقاتی لنگلی ناسا، میگوید: «حلقهها بیشتر از یخ و سنگهای کوچک ساخته شدهاند. حلقههای زحل بیشتر یخ، حلقههای مشتری بیشتر گرد و غبار، و حلقههای اورانوس و نپتون از هر دو تشکیل شدهاند.» حلقههای غباری بسیار کمنورتر از حلقههای یخی به نظر میرسند و به همین دلیل دیدن آنها برای ما سختتر است.
جنس حلقه یک سیاره تا حدودی به موقعیت آن نیز بستگی دارد. در منظومه شمسی بیرونی، هوا به اندازهای سرد است که یخ تشکیل شود. اما ساندرز میگوید: «اگر زمین حلقه داشت، از یخ ساخته نمیشد زیرا زمین برای اینکه یخ در فضا منجمد بماند، بیش از حد به خورشید نزدیک است.»
قمرهای یک سیاره نیز میتوانند بر سیستم حلقههای آن تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، مشتری درست مانند دیگر غولهای گازی حلقه دارد، اما حلقههای آن کوچکتر و کمنورتر از حلقههای زحل هستند. قمرهای بزرگ متعدد مشتری (به ویژه، قمرهای گالیلهای: آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو) وجود حلقه بزرگ را دشوار میکنند، زیرا آنها با گرانش خود آن را مختل و ناپایدار میکنند.
سیارات چگونه حلقه به دست میآورند؟
چندین راه وجود دارد که یک سیاره میتواند حلقه به دست آورد. اگر یک جسم بزرگ به یک سیاره برخورد کند، میتواند تکههایی از سیاره را جدا کرده و جسم برخورد کننده را به ذرات ریز تبدیل کند. به دلیل گرانش، بیشتر این آوارها به سادگی در فضا شناور نمیشوند. در عوض، آنها در مداری به دور سیاره جمع میشوند و یک حلقه تشکیل میدهند.
از طرف دیگر، یک سیاره میتواند قمر خود را ببلعد تا یک حلقه ایجاد کند. اگر یک قمر بیش از حد به سیاره خود نزدیک شود، گرانش سیاره میتواند قمر را از هم بپاشد و ردی از آوار به جا بگذارد که به یک حلقه تبدیل میشود. (نگران نباشید، ما به این زودی در معرض این خطر نیستیم!) حلقهها همچنین میتوانند با جمعآوری اجسامی که از نزدیک عبور میکنند، مانند یک سیارک که وارد حوزه گرانشی سیاره میشود، رشد کنند.
ستارهشناسان هنوز در مورد حلقههای سیارهای سؤالاتی دارند. ما دقیقاً نمیدانیم حلقههای زحل از کجا آمدهاند، و نه اینکه چرا حلقههای هر سیاره اینقدر متفاوت هستند. حلقههای اورانوس یک معمای به ویژه جذاب را در خود جای دادهاند.
ساندرز میگوید: «ما فکر میکنیم حلقههای اورانوس بدون قمرهای کوچک شبانی ناپایدار خواهند بود، اما ما هنوز آن قمرها را کشف نکردهایم. این یکی از دلایل بسیاری است که ما باید یک مدارگرد به اورانوس بفرستیم!»
برخلاف یک حلقه الماس، حلقههای سیارات برای همیشه دوام نمیآورند – حتی نمادینترین حلقهها در منظومه شمسی. دانشمندان فکر میکنند حلقههای زحل با سقوط آوارهایی که حلقهها را تشکیل میدهند به جو زحل، ناپدید خواهند شد، اما این اتفاق برای مدت طولانی رخ نخواهد داد.