به جز گرانش، چیزهای دیگری هم می‌توانند حلقه‌های سیاره‌ها را یکپارچه نگهدارند

* ماه‌های چوپان را فراموش کنید. به احتمال بسیار چیزی که حلقه‌های سیارک هائومیا و سیاره‌ی کوتوله‌ی چاریکلو (دو جرم کوچک در دوردست‌های سامانه‌ی خورشیدی) را پدید آورده و نگه داشته نیروی گرانش و همچنین ناهنجاری‌های پیکره‌ی خود این دو جرم بوده است.

برداشت هنری از سیارک چاریکلو و حلقه‌اش

مریم المعتمد از مرکز اخترفیزیک و علوم سیاره‌ای کرنل و یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «حلقه‌ها پیرامون کیوان، مشتری، نپتون و اورانوس دیده می‌شوند، ولی در چند سال گذشته حلقه‌هایی به گرد هائومیا و چاریکلو هم یافته شده که از این نظر به عنوان نخستین اجرام حلقه‌دار کوچک شناخته می‌شوند، و به گمان ما رواج حلقه‌ها در سامانه‌ی خورشیدی بسیار بیشتر از چیزیست که پنداشته می‌شود. برای اجرام کوچک چاریکلو و هائومیا، گرانش است که حلقه‌هایشان را چوپانی می‌کند [سر جا نگه می‌دارد]. نیروی گرانش به دلیل بی‌نظمی‌های این اجرام، حلقه‌هایشان را محدود و یک جا نگه داشته.»

تا امروز به طور معمول در ادبیات علمی فرض بر این بوده که برای سیاره‌های بزرگ، آنچه پیکره‌ی حلقه‌هایشان را حفظ کرده و جلوی پخش شدن و ناپدید شدن آنها را می‌گیرد گشتاورهای گرانشیِ ماه‌های چوپان آنهاست. ولی این پژوهش نشان می‌دهد که یک ناهنجاری مکان‌نگاشتی (توپوگرافیک)، مانند یک کوه، در اجرام می‌تواند نقشی مانند نقش گرانشی یک "ماه" (قمر) بازی کرده و حلقه‌ها را یکپارچه نگه دارد.

افزون بر گرانش، اجرام سریع-چرخانی که بازآوایی (رزنانس) ویژه‌ای پدید می‌آورند هم می‌توانند جلوی پخش و پراکنده شدن و ناپدید شدن حلقه‌ها را بگیرند.

تصویر فضاپیمای کاسینی از پرومته (سمت راست)، ماه
کیوان، که حلقه‌ی F این سیاره را چوپانی می‌کند و آن را
مانند گله‌ای که در پی شبان می‌رود کنار خود نگه می‌دارد
تصویر کمی بزرگ‌تر (۳.۵ مگ)

چاریکلو یک سیارک سنگی کوچک میان کیوان و اورانوس است. این جرم قطری نزدیک به ۳۰۲ کیلومتر دارد و ۶۳ سال زمان می‌برد تا مدارش به گرد خورشید را کامل کند. به گفته‌ی ناسا، چاریکلو بزرگ‌ترین جرم در رده‌ی سیارک‌های سنتاور (سنتور) است.

هائومیا یک جرم "ترا-نپتونی" است، یعنی در مسیرش مدار نپتون را قطع می‌کند [در بخشی از مسیرش، از نپتون به خورشید نزدیک‌تر می‌شود]. بزرگی آن تقریبا به اندازه‌ی پلوتوست و پیکره‌ای مانند یک توپ تخت (کره‌ی لهیده) با قطر ۶۲۰ کیلومتر دارد. این جرم در کمربند کویپر، منطقه‌ای در آن سوی مدار نپتون جای دارد. هائومیا که سال ۲۰۰۴ یافته شده بود، هر سالش برابر با ۲۸۵ سال زمین است.

در کیوان، حلقه‌ها مانند گله‌هایی توسط ماه‌های کوچک چوپانی شده و سر جایشان می‌مانند. ولی در چاریکلو، ناهنجاری‌های پیکره‌ی سنگی‌اش (از جمله یک "کوه" بزرگ روی آن) حلقه‌ها را درست در آن سوی "حد روش" نگه می‌دارد- حد روش ناحیه‌ای نادیدنی پیرامون اجرام کیهانیست که اجرام در آن با نیروی گرانش به سوی جرم دیگر کشیده شوند- بیرون از آن نه.

معتمد می‌گوید: «در چاریکلو، این بی‌نظمی‌های پیکره‌اش است که حلقه‌ها را یکپارچه و محدود نگه داشته. در هائومیا، بسیار تخت بودنِ آن چنین کاری را انجام می‌دهد.» گزارش این پژوهش در نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر شده است.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

shepherd moon - asteroid - Chariklo - dwarf planet - Haumea - solar system - ring - Nature Astronomy - Saturn - Jupiter - Neptune - Uranus - Maryame El Moutamid - Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science - gravity - gravitational torque - planet - resonance - sun - NASA - trans-Neptunian - Pluto - Kuiper Belt - Roche limit

منبع: sciencedaily

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان