Planetarni prstenovi

Planetarni prstenovi su sistem čestica rasutih na sličnom rastojanju od planete i time obrazujući celinu, tj. prsten oko svoje matične planete. Sve planete Jupiterovog tipa imaju prstenove u ekvatorijalnom pojasu, unutar Rošeove granice.

Za ostale upotrebe, v. Prsten (razvrstavanje).

Najimpozantniji sistem prstenova u Sunčevom sistemu, Saturnovi prstenovi snimljeni Kasini sondom koja orbitira oko Saturna.

Sastav

Prstenovi se sastoje od čvrstih objekata različitih veličina. Smatra se da su nastali raspadom nekog većeg objekta (satelita) i da su uhvaćeni gravitacijom nastavili da kruže oko planete.

Analizom spektra reflektovane Sunčeve svetlosti sa samih prstenova, utvrdilo se da se oni sastoje od velikom broja malih delova i da nisu kompaktna celina, kao što se isprva mislilo u prošlosti. Oni kruže oko planete po Keplerovim orbitama. Prstenovi su veoma tanki, ali se zato protežu daleko u širinu, i do 280.000 km, kao što je slučaj kod Saturna, kod kog su najuočljiviji. Do kraja 70. godina 20. veka znalo samo za Saturnove prstenove koji su poznati još od početka teleskopske ere. Uranovi prstenovi su otkriveni 1977. godine prilikom zvezdane okultacije sa planetom,^[1] a 1979. Vojadžer 1 je otkrio Jupiterove prstenove.^[2] Konačno, 1989. godine je otkriveno i da Neptun ima sistem prstenova.^[3]

Poreklo i formiranje

Pretpostavlja se da su prstenovi delovi raspalog satelita matične planete. Recimo, da pri sudaru sudaru satelita sa nekim asteroidom može da dođe do nastanka velikog broja čestica u orbiti oko planete.

Tri stupnja formiranja:

• Orbitirajući oblak čestica i objekata dobija oblik tankog diska usled disipacije energije sudarima, ali i održanog momenta impulsa. Kako je planeta na polovima spljoštena, samo je održan moment impulsa duž ose rotacije, zbog čega prsten leži u ekvatorijalnoj ravni planete.^[4]
• Širenje samih prstenova (brzina delića u orbiti zavisi od udaljenosti od planete) zbog preraspodele momenta impulsa među česticama usled sudara.^[4]
• Delovi prstena se sudaraju usled perturbacija pri kretanju, međutim ti sudari nisu drastični. Dolazi do “drobljenja” većih particija. Usled ovakvih sudara dolazi do blagog rasejavanja prstenova, jer sitne čestice koje tako nastanu lako mogu da se raspu u međuplanetarni prostor pod uticajem solarnog vetra.

Prstenovi u Sunčevom sistemu

Saturnovi prstenovi su najpoznatiji, i jedan od najlepših prizora u Sunčevom sistemu. Izuzev kod Saturna, prstenovi se ne mogu zapaziti pri vizuelnom posmatranju sa Zemlje, jer su uglavnom sastavljeni od stena i leda sa visokom koncentracijom ugljovodonika koji imaju mali albedo. Kod Jupitera i Neptuna čestice prstena su male, što dodatno otežava detekciju. U Uranovom sistemu prstenova postoje objekti i do 1m veličine, ali s obzirom na već pomenuti hemijski sastav, oni reflektuju samo oko 5% vidljive svetlosti (nešto slično kao ugalj).

Istorija pronalaska

Prvi put planetarne prstenove uočio je 1610. godine Galileo Galilej dok je posmatrao Saturn, ali nije ustanovio da su to prstenovi. Zbog lošeg kvaliteta teleskopa on je Saturn video kao tri loptasta povezana tela i pretpostavio da je video dva velika satelita pozicionirana simetrično oko planete.^[4] O svojem posmatranju sastavio je anagram iskaza „Najvišu planetu video sam trostruku“ (lat. „Altissimum planetam tergeminum observavi“).

Mnogi astronomi koji su posmatrali posle Galileja nisu mogli da odgonetnu šta je u pitanju. Kao prstenove prvi ih je prepoznao Hajgens, 1655. godine i zapisao "Opasan je prstenom, tankim, ravnim, nigde spojenim, nagnutim prema ekliptici". Pored toga uspeo je da utvrdi kako dolazi do promene izgleda prstenova tokom vremena.

Izvori

1. Elliot, J.L.; Dunham, E. and Mink, D. (1977). „The rings of Uranus”. Nature 267: 328-330. DOI:10.1038/267328a0.
2. Smith, B. A.; Soderblom, L. A.; Johnson, T. V.; et al. (1979). „The Jupiter System through the Eyes of Voyager 1”. Science 204: 951-957, 960–972. DOI:10.1126/science.204.4396.951. PMID 17800430.
3. Miner, Ellis D., Wessen, Randii R., Cuzzi, Jeffrey N. (2007). „The discovery of the Neptune ring system”. Planetary Ring Systems. Springer Praxis Books. ISBN 978-0-387-34177-4.
4. Goldreich, P.; Tremaine S. (1982). „The dynamics of planetary rings”. Annual Reviews of Astronoomy and Astrophysics 20: 249-283.

Literatura

• Miner, Ellis D., Wessen, Randii R., Cuzzi, Jeffrey N. (2007). „The discovery of the Neptune ring system”. Planetary Ring Systems. Springer Praxis Books. ISBN 978-0-387-34177-4.

Vanjske veze

Planetarni prstenovi na Wikimedijinoj ostavi

• Planetarni prstenovi - Astronomski magazin