Vuonna 1655 tähtitieteilijä Christiaan Huygensista tuli ensimmäisenä ihminen, joka havaitsi Saturnuksen ympäröivän kauniin rengasjärjestelmän. Ja vaikka he ovat varmasti kaikkein näyttävinä, tähtitieteilijät ovat sittemmin huomanneet, että kaikilla aurinkokunnan kaasu- ja jääjätteillä (ts. Jupiterilla, Saturnuksella, Uranuksella ja Neptunuksella) on oma rengasjärjestelmä.
Nämä järjestelmät ovat jääneet tähtitieteilijöiden kiehtovaksi lähinnä siksi, että niiden alkuperä on yhä mysteeri. Mutta Tokion teknillisen instituutin ja Koben yliopiston tutkijoiden äskettäisen tutkimuksen ansiosta näiden renkaiden alkuperä saadaan ratkaistua. Tutkimuksensa mukaan renkaat ovat kääpiöpohjaisten planeettojen palasia, jotka repeytyivät ohi, ja sitten revittiin kappaleiksi!
Tämä tutkimus voisi auttaa ratkaisemaan monia polttavia kysymyksiä järjestelmän jättiläisten planeettojen ympärillä olevista rengasjärjestelmistä, samoin kuin tietoja aurinkojärjestelmien menneisyydestä. Japanilainen tutkijaryhmä pohti tutkimustaan - jonka otsikko oli ”Renkaan muodostuminen jättiläisten planeettojen ympärille aiheuttamalla vuorovesieneritystä yhden ohimennen läpi kulkevan suuren Kuiperin vyö -objektin kautta” - japanilainen tutkijaryhmä pohti useita tekijöitä.
Ensinnäkin he ottivat huomioon aurinkojärjestelmän erilaisten rengasjärjestelmien monimuotoisuuden. Esimerkiksi Saturnuksen renkaat ovat massiivisia (noin 100 000 biljoonaa kiloa!) Ja koostuvat valtaosin (90-95%) vesijäästä. Sitä vastoin Uraanin ja Neptunuksen paljon vähemmän massiiviset renkaat koostuvat tummemmasta materiaalista, ja niiden uskotaan olevan korkeampia prosenttimäärä kivistä materiaalia.
Valottaakseen tätä ryhmä katsoi Nizzan mallia - aurinkokunnan muodostumisen teoriaa, jonka mukaan kaasujättiläinen muutti nykyiseen sijaintiinsa myöhäisen raskaan pommituksen aikana. Tämä ajanjakso tapahtui 4–3,8 miljardia vuotta sitten, ja sille oli ominaista suhteettoman suuri määrä asteroideja Trans-Neptunian avaruuteen vaikuttavista planeetoista sisäisessä aurinkokunnassa.
Sitten he pohtivat muita aurinkokunnan muodostumisen viimeisimpiä malleja, jotka väittävät, että jättiläinen planeetta kokenut tänä aikana läheisiä kohtaamisia Pluton kokoisten esineiden kanssa. Tästä lähtien he kehittivät teoriaa, jonka mukaan renkaat saattavat olla seurausta siitä, että jotkut näistä esineistä jäävät kiinni ja repivät kaasu jättiläisten painovoiman vaikutuksesta. Tämän teorian testaamiseksi he suorittivat useita tietokonesimulaatioita nähdäkseen mitä tapahtuisi näissä tapauksissa.
Kuten Ryuki Hyodo - Koben yliopiston planeetologian laitoksen tutkija ja paperin pääkirjailija - kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Teimme kaksi simulaatiota. Ensinnäkin, käyttämällä SPH (Smoothed-particle hydrodynamics) -simulaatioita, tutkimme Pluto-kokoisten esineiden vuorovesihäiriöitä läheisten kohtaamisten aikana jättiläisten planeetoiden suhteen ja lasimme niiden fragmenttien määrän, jotka vangitaan jättiläisten planeettojen ympärille. Löysimme tarpeeksi massaa / fragmentteja selittääksesi nykyiset renkaat on vangittu. Sitten suoritimme sieppaaman massan / fragmenttien pidemmän aikavälin evoluution käyttämällä N-rungon simulaatioita. Huomasimme, että vangitut fragmentit voivat törmätä toisiinsa tuhoamalla ja muodostaa ohuita päiväntasaajan pyöreitä renkaita jättiläisten planeettojen ympärille. "
Näiden simulaatioiden tulokset olivat yhdenmukaisia Saturnin ja Uranuksen ympärillä havaittujen rengasjärjestelmien massan kanssa. Tähän sisältyivät molempien planeettojen sisäiset säännölliset satelliitit - mikä olisi myös ollut aikaisempien kohtausten aiheita KBO: n kanssa. Se otti huomioon myös renkaiden koostumuksen erot, osoittaen kuinka planeetan Rochen rajat voivat vaikuttaa siihen, millaista materiaalia voidaan tehokkaasti vangita.
Tämä tutkimus on erityisen merkittävä, koska se tarjoaa todennettavissa olevia todisteita yhdestä aurinkokunnan järjestelmämme kestävistä mysteereistä. Ja kuten Hyodo huomauttaa, se voi olla erittäin kätevä, kun on aika tutkia myös aurinkoa ulkopuolella olevia planeettajärjestelmiä.
"Teoriamme ehdotti, että aikaisemmin meillä oli kaksi mahdollista aikakautta kehittää renkaita", hän sanoi. ”Yksi on planeetan lisääntymisvaiheen aikana ja toinen on myöhäisen raskaan pommituksen aikana. Lisäksi malliamme on luonnollisesti sovellettavissa muihin planeettajärjestelmiin. Joten teoriamme ennustaa, että eksoplaneetoilla on myös massiiviset renkaat heidän ympärillään. "
Sillä välin joillekin saattaa ajatus siitä, että rengasjärjestelmät ovat kääpiöplaneettojen ruumiita, hankala. Mutta uskon, että voimme kaikki olla yhtä mieltä, a Soylent Green viittaus saattaa olla vain hiukan yläpuolella!
