בשנת 1655 הפך האסטרונום כריסטיאן הויגנס לאדם הראשון שצפה במערכת הטבעות היפהפייה המקיפה את שבתאי. ובעוד שהם ללא ספק המרהיבים ביותר, אסטרונומים גילו מאז שלכל ענקי הגז והקרח של מערכת השמש (כלומר יופיטר, סטורן, אורנוס ונפטון) יש מערכת טבעות משלהם.
מערכות אלה נותרו מקור לקסם עבור אסטרונומים, בעיקר מכיוון שמקורן עדיין משהו של תעלומה. אך הודות למחקר שנערך לאחרונה על ידי חוקרים ממכון הטכנולוגיה בטוקיו ואוניברסיטת קובה, ייתכן שמקורם של הטבעות הללו ייפתר. על פי המחקר שלהם, הטבעות הן חתיכות של כוכבי לכת גמדים שנקרעו בעוברם, שנקרעו אז לחתיכות!
מחקר זה יכול לעזור לפתור הרבה מהשאלות הבוערות אודות מערכות הטבעת סביב כוכבי הלכת הענקיים של המערכת שלנו, כמו גם פרטים על העבר של מערכות השמש. לצורך המחקר שלהם - שכותרתו "תצורת טבעת סביב כוכבי לכת ענקיים בשיבוש גאות של אובייקט חגורת קויפר גדול שעובר" - צוות החוקרים היפני שקל מספר גורמים.
ראשית, הם שקלו את המגוון של מערכות הטבעות השונות במערכת השמש שלנו. למשל הטבעות של סטורן הן מסיביות (כ 100,000 טריליון ק"ג!) ומורכבות באופן מכריע (90-95%) מקרח מים. לעומת זאת הטבעות הרבה פחות מסיביות של אורנוס ונפטון מורכבות מחומר כהה יותר, ולפי ההערכה יש בהן אחוזים גבוהים יותר של חומר סלעי.
כדי לשפוך מעט אור על כך, הצוות הציג את המודל של ניס - תיאוריה של היווצרות מערכת השמש הקובעת כי ענקית הגז היגרה למיקומם הנוכחי במהלך ההפצצה הכבדה המאוחרת. תקופה זו התרחשה לפני 4 עד 3.8 מיליארד שנה, והיא התאפיינה במספר גבוה יחסית של אסטרואידים מכוכבי הלכת הטרנס-נפטוניים הכה במערכת השמש הפנימית.
לאחר מכן הם שקלו דגמים אחרים האחרונים של היווצרות מערכת השמש המניחים כי כוכבי הלכת הענקיים חוו מפגשים קרובים עם עצמים בגודל פלוטו במהלך תקופה זו. מכאן, הם פיתחו את התיאוריה כי הטבעות יכולות להיות תוצאה של כמה מהעצמים הללו שנלכדו ונקרעו מכוח כוח המשיכה של ענקי הגז. כדי לבדוק תיאוריה זו ביצעו מספר הדמיות ממוחשבות כדי לראות מה יקרה במקרים אלה.
כפי שראוקי היודו - חוקר במחלקה לפלנטולוגיה, אוניברסיטת קובי והסופר הראשי בעיתון - אמר למגזין Space באמצעות המייל:
"ביצענו שתי הדמיות. ראשית, באמצעות הדמיות SPH (הידרודינמיקת חלקיקים חלקים), חקרנו שיבוש גאות ושפל של עצמים בגודל פלוטו במהלך המפגשים הקרובים עם כוכבי לכת ענקיים וחישבנו את כמות השברים שנלכדים סביב כוכבי לכת ענקיים. מצאנו מספיק מסה / שברים כדי להסביר כי הטבעות הנוכחיות נלכדות. לאחר מכן ביצענו את ההתפתחות לטווח הארוך יותר של המסה / השברים שנלכדו באמצעות סימולציות גוף N. מצאנו כי השברים שנלכדו יכולים להתנגש זה בזה עם הרס וליצור טבעות מעגליות משווניות דקות סביב כוכבי לכת ענקיים. "
תוצאות ההדמיה הללו היו בקנה אחד עם מסת מערכות הטבעות שנצפתה סביב שבתאי ואורנוס. זה כלל את הלוויינים הרגילים הפנימיים של שני כוכבי הלכת - מה שהיה יכול להיות גם תוצר של מפגשי העבר עם KBOs. זה גם היווה את ההבדלים בהרכב הטבעות, והראה כיצד מגבלות הרוש של כדור הארץ יכולות להשפיע על סוג החומר שניתן לתפוס ביעילות.
מחקר זה הוא משמעותי במיוחד מכיוון שהוא מציע עדויות ניתנות לאימות לאחת התעלומות המתמשכות של מערכת השמש שלנו. וכפי שמציין היודו, זה יכול להועיל מאוד כשמגיע הזמן לבחון גם מערכות פלנטאריות חוץ-סולאריות.
"התיאוריה שלנו הציעה שבעבר היו לנו שתי תקופות אפשריות ליצירת טבעות," אמר. "האחד נמצא בשלב ההאשמה של הכוכב והשני במהלך ההפצצה הכבדה המאוחרת. כמו כן, המודל שלנו מיושם באופן טבעי למערכות פלנטאריות אחרות. אז, התיאוריה שלנו מנבאת שלסביבה יש טבעות מסיביות מסביב. "
בינתיים, חלקם עשויים למצוא את הרעיון שמערכות טבעת הן הגוויות של כוכבי לכת הגמד מטרידות. אבל אני חושב שכולנו יכולים להסכים, א ירוק Soylent הרמז עשוי להיות רק קצת למעלה!
