Planetární prstenec
Planetární prstenec je přírodní útvar, složený z úlomků a prachu, který obepíná planetu. Nejznámějším příkladem je soustava takových prstenců kolem planety Saturn, z pozorování je nicméně patrné, že podobný prstenec mají i ostatní plynné planety ve sluneční soustavě (Jupiter, Uran, Neptun). V roce 2014 byl objeven prstenec dokonce i u planetky.
Vznik prstenců není dodnes zcela vysvětlen, obecně přijímány jsou hypotézy zachycení meziplanetárního prachu i rozpadu malých měsíců vlivem jejich slapového namáhání.
Jupiterovy prstence - ilustrace
Jupiterovy prstence
Související informace naleznete také v článku Prstence Jupiteru.
Jupiter má nezřetelný systém planetárních prstenců složený z částic podobných kouři, jež byly po dopadech meteoritů vymrštěny z jeho měsíců. Hlavní prstenec je tvořen prachem ze satelitů Adrastea a Metis. Dva široké jemné prstence, které obklopují hlavní, pocházejí z Thebe a Amalthea. Existuje také velmi řídký a vzdálený vnější prstenec, který krouží kolem Jupiteru opačným směrem. Jeho původ je nejistý, snad je tvořen zachyceným meziplanetárním prachem.
Saturnovy prstence
Saturnovy prstence v ultrafialovém světle - CassiniSouvisející informace naleznete také v článku Prstence Saturnu.
Saturnovy prstence mají celkový průměr 420 000 km, ale tlusté jsou jen několik málo set metrů. Jsou tvořeny ledovými úlomky, prachem, kamením a balvany, které nemají průměr větší než několik metrů. Mezi prstenci leží dráhy nejvnitřnějších měsíců. Měsíc Pan obíhá v mezeře nazývané Enckeho dělení ve vnější části prstence A. Jiný měsíc Atlas obíhá na okraji prstence A, zatímco Prometheus a Pandora obíhají každý z jedné strany prstence F. Některé měsíce nalezneme na shodných drahách.
Nejvzdálenější část systému Saturnových prstenců viditelných ze Země tvoří prstenec A, který má průměr téměř 275 000 km. Prstenec A je od nejširšího a nejjasnějšího prstence B oddělen tmavou mezerou širokou 4500 km zvanou Cassiniho dělení, která je viditelná v dalekohledu o průměru alespoň 7,5 cm. Následuje částečně průhledný prstenec C. Slabší prstence D a F leží uvnitř a vně viditelných prstenců. Jiné dva prstence G a E leží za prstencem F. V roce 2004 objevila sonda Cassini náznaky dalších prstenců, které dostaly předběžná označení R/2004 S1 a R/2004 S2.
Uranovy prstence - Voyager 2
Uranovy prstence
Související informace naleznete také v článku Prstence Uranu.
Uranův systém planetárních prstenců je nezřetelný, složený z tmavých balvanů o průměru nejvýše desítek metrů. Jsou složeny - stejně jako prstence ostatních velkých planet - ze směsi prachu a ledu. Oproti jiným planetám však led většinou není na jejich povrchu a proto jsou zřetelně tmavší.
Prstence byly objeveny v březnu 1977 Jamesem L. Elliotem, Edwardem W. Dunhamem a Douglasem J. Minkem v Kuiperově observatoři v Aiborne (Kuiper Airborne Observatory). Objev byl neočekávaný: při studiu planetární atmosféry pomocí zákrytu hvězdy Uranem zjistili, že se hvězda ztratila z dohledu celkem 5×. Z toho usoudili, že kolem planety pravděpodobně musí být systém prstenců. To bylo potvrzeno sondou Voyager 2, která prolétla kolem Uranu v roce 1986.
Dva slabé prachové prstence byly objeveny v roce 2003 Hubbleovým vesmírným dalekohledem; další pak později v letech 2007 - 2008, kdy se prstence nacházely ve vhodné poloze vzhledem k Zemi. V roce 2009 bylo známo již 13 prstenců.
Neptunovy prstence
Neptunovy prstence - Voyager 2Související informace naleznete také v článku Prstence Neptunu.
Sonda Voyager 2 pomohla objevit 3 prstence okolo Neptuna. Jsou velmi nevýrazné a tenké. Nejvzdálenější a nejvýznamnější z nich (pojmenován Adams) je zvláštní tím, že tvoří asi tři výraznější oblouky, poblíž kterých je nejvíc hmoty. Tato zhuštění mají i vlastní pojmenování: Svoboda, Rovnost a Bratrství.
Prstence planetek
V roce 2014 byl prstenec objeven i u planetky (10199) Chariklo, která patří do skupiny kentaurů a jejíž průměr se odhaduje na 250 km. Systém se skládá ze dvou ostře ohraničených prstenců o šířce 7 km a 3 km, mezi nimiž je devítikilometrová mezera.
Prstencový systém
Přejít na navigaciPřejít na hledání
"Planet ring" přeadresuje tady. Další použití viz Planet Ring .
Pro kruhové systémy v chemii, viz kruhový systém (chemie) .
Měsíce Prometheus (vpravo) a Pandora obíhají jen uvnitř a vně F kruhu z Saturn , ale pouze Prometheus se předpokládá, že funkce jako kruhové pastýř
Kruhový systém je disk nebo prstenec obíhající s astronomické objekt, který se skládá z pevného materiálu, jako je prach a moonlets , a je běžnou součástí satelitních systémů u obřích planet. Prstencový systém kolem planety je také známý jako planetární prstencový systém.
Nejvýraznější a nejznámější planetární prstence ve Sluneční soustavě jsou prstence kolem Saturnu , ale další tři obří planety ( Jupiter , Uran a Neptun ) mají také prstencové systémy. Nedávné důkazy naznačují, že prstencové systémy lze nalézt také kolem jiných typů astronomických objektů, včetně menších planet, měsíců a hnědých trpaslíků, a také meziplanetárních prostorů mezi planetami, jako je Venuše a Merkur .
Prstencové soustavy planet
Prstenec vířící kolem Saturnu se skládá z kusů ledu a prachu. Malá tmavá skvrna na Saturnu je stínem Saturnova měsíce Enceladus .
Existují tři způsoby, jak se vytvořily tlustší planetární prstence (kruhy kolem planet): z materiálu protoplanetárního disku, který se nacházel v Rocheově limitu planety, a proto se nemohl sloučit za vzniku měsíců, z trosek planety. Měsíc, který byl narušen velkým nárazem, nebo z úlomků měsíce, který byl narušen přílivovými napětími, když prošel Rocheovým limitem planety. O většině prstenců se předpokládalo, že jsou nestabilní a že se rozptýlí v průběhu desítek nebo stovek milionů let, ale nyní se zdá, že prstence Saturnu by mohly být docela staré, pocházející z počátků Sluneční soustavy.
Slabší planetární prstence se mohou tvořit v důsledku dopadů meteoroidů na měsíce obíhající kolem planety nebo, v případě Saturnova E-prstence, ejekty kryovulkanického materiálu.
Složení prstencových částic se mění; může to být silikátový nebo ledový prach. Mohou se vyskytovat i větší kameny a balvany a v roce 2007 byly v prstencích Saturnu detekovány slapové efekty z osmi "měsíců" o průměru jen několik set metrů. Maximální velikost prstencové částice je určena specifickou silou materiálu, ze kterého je vyrobena, jeho hustotou a slapovou silou v jeho nadmořské výšce. Slapová síla je úměrná průměrné hustotě uvnitř poloměru prstence nebo hmotnosti planety dělené poloměrem krychle prstence. Je také nepřímo úměrná druhé mocnině oběžné doby prstence.
Někdy prsteny budou mít " pastýřské " měsíce , malé měsíce, které obíhají poblíž vnitřních nebo vnějších okrajů prstenců nebo uvnitř mezer v prstencích. Gravitace Shepherd měsíců slouží k udržení ostře definovaný okraj na kruhu; materiál, který se unáší blíže k oběžné dráze pastýřského měsíce, je buď vychýlen zpět do tělesa prstence, vyvržen ze systému, nebo se nahromadí na samotném měsíci.
Také se předpovídá, že Phobos , měsíc Marsu, se rozpadne a zformuje se do planetárního prstence asi za 50 milionů let. Jeho nízká oběžná dráha s dobou oběhu kratší než marťanský den se v důsledku zpomalování přílivu a odlivu snižuje .
Jupiter
Hlavní článek: Prsteny Jupitera
Jupiterův prstencový systém byl třetím objeveným, když byl poprvé pozorován sondou Voyager 1 v roce 1979 a důkladněji byl pozorován orbiterem Galileo v 90. letech 20. století. Jeho čtyři hlavní části jsou slabý tlustý torus známý jako "halo"; tenký, poměrně světlý hlavní prstenec; a dva široké, slabé "gumové prsteny". Systém se skládá převážně z prachu.
Saturn
Hlavní článek: Saturnovy prstence
Saturnovy prstence jsou nejrozsáhlejším prstencovým systémem ze všech planet ve Sluneční soustavě, a proto je známo, že existují již nějakou dobu. Galileo Galilei poprvé pozorována je v roce 1610, ale nebyly přesně popsány jako disk kolem Saturn až Christiaan Huygens dělal tak v 1655. Kroužky nejsou řada malých kroužků lidí si myslí, ale jsou z disku s různou hustotou. Skládají se většinou z vodního ledu a stopového množství horniny a velikost částic se pohybuje od mikrometrů po metry.
Uran
Hlavní článek: Prsteny Uranu
Uranův prstencový systém leží mezi úrovní složitosti rozsáhlého systému Saturnu a jednoduššími systémy kolem Jupiteru a Neptunu. Objevili je v roce 1977 James L. Elliot , Edward W. Dunham a Jessica Mink . V době od té doby do roku 2005 vedla pozorování sondou Voyager 2 a Hubbleovým vesmírným dalekohledem k identifikaci celkem 13 odlišných prstenců, z nichž většina je neprůhledná a jen několik kilometrů široká. Jsou tmavé a pravděpodobně se skládají z vodního ledu a některých organických látek zpracovaných zářením . Relativní nedostatek prachu je způsoben aerodynamickým odporem z rozšířené exosféry -koróna Uranu.
Neptun
Hlavní článek: Prsteny Neptuna
Systém kolem Neptunu se skládá z pěti hlavních prstenců, které jsou ve své největší hustotě srovnatelné s oblastmi s nízkou hustotou prstenců Saturnu. Jsou však slabé a prašné, strukturou mnohem podobnější těm Jupiterovým. Velmi tmavý materiál, který tvoří prstence, jsou pravděpodobně organické látky zpracované zářením , jako v prstencích Uranu. 20 až 70 procent prstenců tvoří prach , což je relativně vysoký podíl. Náznaky prstenců byly pozorovány po celá desetiletí před jejich přesvědčivým objevem sondou Voyager 2 v roce 1989.
Prstencové soustavy menších planet a měsíců
Zprávy z března 2008 naznačovaly, že Saturnův měsíc Rhea může mít svůj vlastní systém tenkých prstenců , což by z něj činilo jediný známý měsíc, který má prstencový systém. Pozdější studie zveřejněné v roce 2010 bylo zjištěno, že zobrazování Rhee podle Cassini kosmické lodi byla v souladu s předpokládanými vlastnostmi prstenců, což naznačuje, že jiný mechanismus je zodpovědný za magnetické účinky, které vedly ke kruhovému hypotézy.
Někteří astronomové se domnívali, že Pluto by mohlo mít prstencový systém. Tato možnost však byla vyloučena společností New Horizons , která by jakýkoli takový prstencový systém odhalila.
Chariklo
10199 Chariklo , kentaur , byl první menší planetou objevenou s prstenci. Má dva kroužkymožná kvůli srážce, která způsobila, že kolem ní obíhal řetěz trosek. Prstence byly objeveny, když astronomové pozorovali Chariklo procházející před hvězdou UCAC4 248-108672 3. června 2013 ze sedmi míst v Jižní Americe. Při pozorování viděli dva poklesy zdánlivé jasnosti hvězdy těsně před a po zákrytu. Protože tato událost byla pozorována na více místech, závěr, že pokles jasnosti byl ve skutečnosti způsoben prstenci, je jednomyslně hlavní hypotézou. Pozorování odhalila pravděpodobně 19 kilometrů (12 mil) široký prstencový systém, který je asi 1000krát blíže než Měsíc k Zemi. Astronomové navíc předpokládají, že by mezi troskami prstence mohl obíhat měsíc. Pokud jsou tyto prstence pozůstatkem srážky, jak se astronomové domnívají, to by přispívalo k myšlence, že měsíce (jako je Měsíc) vznikají díky srážkám menších kousků materiálu. Chariklovy prstence nebyly oficiálně pojmenovány, ale objevitelé jim dali přezdívku Oiapoque a Chuí, podle dvou řek poblíž severního a jižního konce Brazílie.
Chiron
Druhý kentaur, 2060 Chiron , je také podezřelý, že má pár prstenů. Na základě dat o zákrytu hvězd, která byla původně interpretována jako výsledek výtrysků spojených s aktivitou podobnou kometě Chironu, je navrženo, aby prstence měly poloměr 324 (± 10) km. Jejich měnící se vzhled při různých pozorovacích úhlech může vysvětlit dlouhodobé změny jasu Chironu v průběhu času.
Prstencové systémy se mohou vytvořit kolem kentaurů, když jsou slapově narušeny při blízkém setkání (v rozmezí 0,4 až 0,8 násobku Rocheova limitu ) s obří planetou. (Podle definice je kentaur malá planeta, jejíž oběžná dráha protíná dráhu(y) jedné nebo více obřích planet.) Pro diferencované tělesopři přiblížení k obří planetě počáteční relativní rychlostí 3-6 km/s s počáteční rotační periodou 8 hodin je předpovězena hmotnost prstence 0,1 %-10 % hmotnosti kentaura. Tvorba prstenců z nediferencovaného tělesa je méně pravděpodobná. Prstence by byly složeny převážně nebo zcela z materiálu z ledového pláště mateřského tělesa. Po zformování by se prstenec rozšířil laterálně, což vedlo k vytvoření satelitu z kterékoli jeho části, která se rozšíří za Rocheův limit kentaura. Satelity by také mohly vzniknout přímo z narušeného ledového pláště. Tento formační mechanismus předpovídá, že zhruba 10 % kentaurů zažije potenciální setkání s obřími planetami s tvorbou prstenců.
Haumea
Prstenec kolem Haumea , trpasličí planety a rezonančního členu Kuiperova pásu , byl odhalen hvězdným zákrytem pozorovaným 21. ledna 2017. To z něj dělá první transneptunský objekt, u kterého byl nalezen prstencový systém.Prstenec má poloměr asi 2 287 km, šířku ≈70 km a opacitu 0,5. Rovina prstence se shoduje s rovníkem Haumea a oběžnou dráhou jeho většího vnějšího měsíce Hi'iaka (který má hlavní poloosu ≈25 657 km). Prstenec je blízko rezonance 3:1 s rotací Haumea, která se nachází v poloměru 2285 ± 8 km. Je hluboko v limitu Haumea's Roche , který by ležel v poloměru asi 4 400 km, pokud by Haumea byla sférická (nesférická posouvá limit dále).
Prstence kolem exoplanet
Protože všechny obří planety Sluneční soustavy mají prstence, je existence exoplanet s prstenci pravděpodobná. Přestože částice ledu , materiálu, který převládá v prstencích Saturnu , mohou existovat pouze kolem planet za hranicí mrazu , v této linii mohou být prstence sestávající z kamenného materiálu dlouhodobě stabilní. Takové prstencové systémy lze detekovat u planet pozorovaných tranzitní metodou dodatečným snížením světla centrální hvězdy, pokud je jejich opacita dostatečná. Od roku 2020 byl touto metodou nalezen jeden kandidátský extrasolární prstencový systém, kolem HIP 41378f .
Bylo zjištěno, že Fomalhaut b je velký a nejasně definovaný, když byl detekován v roce 2008. Předpokládalo se, že je to způsobeno buď oblakem prachu přitahovaným z prachového disku hvězdy, nebo možným prstencovým systémem, i když v roce 2020 Fomalhaut b bylo rozhodnuto, že je velmi pravděpodobné, že jde spíše o rozpínající se mrak trosek ze srážky asteroidů než o planetu. Podobně bylo pozorováno , že Proxima Centauri c je mnohem jasnější, než se očekávalo pro svou nízkou hmotnost 7 hmotností Země, což lze přičíst prstencovému systému o velikosti asi 5 R J .
Sekvence zákrytů hvězdy 1SWASP J140747.93-394542.6 pozorovaná v roce 2007 po dobu 56 dnů byla interpretována jako přechod prstencového systému (ne přímo pozorovaného) subhvězdného společníka nazvaného "J1407b". Tomuto prstencovému systému se přisuzuje poloměr asi 90 milionů km (asi 200krát větší než poloměr Saturnových prstenců). V tiskových zprávách se používal termín "super-Saturn". Stáří tohoto hvězdného systému je však pouze asi 16 milionů let, což naznačuje, že tato struktura, pokud je skutečná, je spíše cirkumplanetárním diskem než stabilním prstencovým systémem ve vyvinutém planetárním systému.. Bylo pozorováno, že prstenec má mezeru o šířce 0,0267 AU v radiální vzdálenosti 0,4 AU. Simulace naznačují, že tato mezera je pravděpodobně důsledkem vnořeného měsíce než rezonančních účinků vnějšího měsíce (měsíců).
