A Jupiter a Naprendszer legjelentősebb bolygója; hatalmas, érdekes, fontos és változatos. Ám a közvélekedés mégis meglehetősen egyhangú atekintetben, hogy az égbolt legszebb bolygója mégsem ő, hanem a Szaturnusz. Ennek pedig egyetlen oka a Szaturnusz fenséges gyűrűrendszere, ami a Jupiternek nem adatott meg. A Voyager űrszondák látogatása óta tudjuk, hogy a Naprendszer mind a négy gázóriásának van legalább egy szerényebb gyűrűje. De miért csak a Szaturnuszé olyan látványos? Ha a Jupiter nagyobb nála és közelebb is van hozzánk, nem úgy illene-e, hogy neki legyen a legszebb gyűrűrendszere?

Fantáziarajz, hogyan nézne ki a Jupiter egy hozzá illően pompás gyűrűrendszerrel. Forrás: Stephen Kane/UCR.

Ezt a kérdést járja körül egy frissen megjelent tanulmányában Stephen Kane, a Kaliforniai Egyetem (Riverside) asztrofizikusa. „Régóta érdekelt, hogy miért nincs a Jupiternek a Szaturnuszét is megszégyenítően nagyszerű gyűrűje” – vázolta motivációját a kutatómunkát vezető Kane. De vajon volt-e régebben hatalmas gyűrűrendszere a bolygók királyának, amit mára elveszített? A gyűrűrendszerek minden bizonnyal átmeneti jelenségek csupán.

Hogy jobban megértsék a Jupiter gyűrűinek hiányát, Kane és doktorandusz tanítványa, Zhexing Li olyan számítógépes dinamikai szimulációkat futtattak, ahol a bolygó négy nagy holdja és a Jupiter keringési pályája mellett a gyűrűk keletkezési időskáláját is figyelembe vették.

A Szaturnusz gyűrűi nagyrészt jégből vannak, aminek egy része szintúgy jobbára jégből álló üstökösökből származhat. A kellően nagy tömegű holdak ugyanakkor gravitációjuk révén képesek ezt a jeges törmeléket letéríteni a bolygó körüli pályáról. „Arra jutottunk, hogy a Jupiter Galilei-holdjai, melyek egyike [a Ganymedes] a Naprendszer legnagyobb holdja, nagyon gyorsan képesek megsemmisíteni bármilyen kialakuló Jupiter-gyűrűt” – magyarázza Kane. Így aztán valószínűtlen, hogy a Jupiternek valaha is lett volna jelentősebb gyűrűrendszere. – „A nagy tömegű bolygóknak nagy tömegű holdjaik vannak, amik viszont megakadályozzák egy jelentős gyűrűrendszer létrejöttét.” A Jupitert tehát pont hatalmas mérete gátolta meg abban, hogy látványos gyűrűi lehessenek.

Az Uránusz gyűrűje, noha közel sem olyan nagy és látványos, mégis jelentősebb a Szaturnuszénál. Kane és kutatócsoportja azt tervezi, hogy következő lépésként az Uránusz gyűrűit befolyásoló körülményeket fogják szimulálni, hogy meghatározzák azok élettartamát. Egyes csillagászok úgy vélik, hogy az Uránusz forgástengelyét egy másik nagy égitesttel történt hatalmas múltbeli ütközés billentette ki eredeti helyzetéből. A bolygó gyűrűi talán éppen ennek a kataklizmának a maradványai.

Szépségük mellett a bolygók gyűrűi tudományos jelentőséggel is bírnak a csillagászok számára, mert segítenek megismerni a bolygók múltját, hiszen holdak vagy üstökösök múltbéli ütközéseiről tanúskodnak. A gyűrűk alakja, mérete és anyagi összetétele az őket létrehozó eseményekről árulkodik.

„Nekünk, csillagászoknak a gyűrűk olyanok, mint a vérnyomok egy bűntett helyszínén. A gyűrűket vizsgálva korábbi katasztrofális eseményekre tudunk következtetni, amelyek révén ez az anyag odakerült” – szemlélteti a munka jelentőségét Kane.

Forrás: Kaliforniai Egyetem, Riverside