Zemljin mesec je mogao imati prstenove kao Saturn

Nova studija kaže da su u prošlosti meseci u našem solarnom sistemu možda imali prstenove baš kao planete – i tako povećava misteriju zašto danas nema meseca sa prstenovima.

Nijedan od meseca u solarnom sistemu danas nema prstenove. Međutim, nova studija ukazuje da su takvi prstenovi, ako bi bili stvoreni, mogli ostati stabilni milion godina, čak i pored gravitacione sile drugih objekata.

Preporučujemo

Prstenovi postoje oko mnogih pripadnika naše planetarne porodice. Saturn je verovatno najpoznatiji primer, okružen sa osam glavnih prstenova sačinjenih od hiljada manjih, ali i ostale tri spoljašnje planete imaju prstenove, otkrile su svemirske misije Vojadžer.

Sastavljene od komada leda i stena različitih veličina, ove sisteme prstenova održavaju mali meseci, čije gravitacione sile vuku njihove delove i podešavaju njihove pozicije.

Novije studije pomoću teleskopa na Zemlji otkrile su prstenove oko nekoliko kentaura – asteroida iza Jupiterove orbite – i malih planeta, uključujući jajoliku Haumeu. Čak su i Zemlja i Mars možda nekad imali prstenove.

Međutim, nijedno istraživanje dosad nije definitivno detektovalo prstenove oko nekog od oko 300 meseca u solarnom sistemu. (Tvrdnja studije iz 2008. da Saturnov mesec Rea ima prsten pokazala se kao netačna.)

Ovo odsustvo je utoliko intrigantnije pošto su fizički procesi koji stvaraju prstenove teorijski mogući i kod planeta i kod njihovih satelita. Prsten može da se formira oko nekog objekta kad kosmički materijal počne da kruži oko njega. Taj materijal može biti izbačen sa površine tela nakon sudara sa asteroidom ili kometom, ili se može sastojati od ledenih stubova koje su izbacili snažni kriovulkani.

Tokom vremena, gravitacione sile duž ekvatora tela spljošte taj materijal u prsten. Međutim, mnogi meseci su pretrpeli udare asteroida ili imaju kriovulkane, ali nemaju prstenove.

Studija iz 2022. je pokazala da izolovani meseci teorijski mogu imati stabilne prstenove oko sebe. Međutim, ta studija nije uzela u obzir gravitacione efekte drugih meseca i planeta.

Da bi se to ispitalo, u novoj studiji je izabrano pet skupova sferičnih meseca i njihovih susednih planeta, uključujući Zemlju i Mesec. Svim satelitima su dodati prstenovi i simulirano je kako bi se prstenovi ponašali tokom milion godina, pod uticajem gravitacionih sila svog meseca, drugih meseca u blizini i planete. Istraživači su takođe izračunali koliko haotično se čestice prstenova kreću tokom milenijuma da bi odredili stabilnost prstenova.

Očekivali su da prstenovi budu nestabilni, ali je model pokazao da su, osim u slučaju nekoliko meseca, uključujući Saturnov mesec Mimant nalik „Zvezdi smrti“, prstenovi stabilni – naročito u slučaju Saturnovog meseca Japet. Čak je i Zemljin mesec u simulacijama imao 95% šansi da podrži stabilan sistem prstena.

„Nismo očekivali da će meseci u nestabilnim gravitacionim sredinama, sa brojnim drugim mesecima i planetama koji remete njihove prstenove, ipak održati stabilnost. Međutim, te nepogodne sredine su, umesto da ih unište, dale prstenovima lepotu, stvarajući strukture poput rupa i talasa, slično Saturnovim prstenovima“, kažu istraživači.

Dakle, zašto meseci danas nemaju prstenove? Autori sugerišu da su negravitacioni faktori, uključujući Sunčevo zračenje i naelektrisane čestice iz magnetnih polja matičnih planeta, izazvali dezintegraciju bilo kojih ranije postojećih prstenova.

Ne slažu se svi sa nalazima studije. Neki naučnici misle da bi prstenovi na duge staze verovatno bili rastureni gravitacionim silama samih svojih meseca.

Pošto se većina meseca u solarnom sistemu vrti veoma sporo (sa istom stranom okrenutom prema svojoj planeti, kao naš mesec), čestice prstenova moraju kružiti oko meseca mnogo brže nego što se mesec vrti. Tako da bi gravitaciona sila meseca, tokom dugog perioda, razarala orbite čestica prstenova dok na kraju ne udare na površinu meseca. Drugačije rečeno, ako je naš mesec nekad imao prstenove, oni su davno pali na lunarnu površinu.

(Telegraf Nauka/Live Science)