Luna Pământului ar fi putut avea inele asemănătoare lui Saturn, indicii noi de studiu

Niciuna dintre lunile din nostru sistem solar posedă inele astăzi. Dar un nou studiu indică faptul că astfel de inele, dacă sunt create, ar putea rămâne stabile timp de un milion de ani, chiar dacă sunt atrase gravitațional de alte obiecte din sistemul solar. Descoperirile adâncesc misterul de ce acești sateliți sunt acum fără inel.

Inelele înconjoară mulți membri ai familiei noastre planetare. Saturn este poate cel mai cunoscut exemplu, învăluit de opt inele principale formate din mii de inele mai mici, dar celelalte trei planete exterioare posedă și inele, au dezvăluit misiunile spațiale Voyager. Compus din bucăți de gheață și pietre de dimensiuni variabile, aceste sisteme de inele sunt menținute de mici luni care păstoresc, ale căror forțe gravitaționale trag bucățile și le modifică pozițiile.

Studii mai recente care folosesc telescoape de la sol au scos la iveală inele care înconjoară mai multe centauri — asteroizi dincolo de orbita lui Jupiter — și planete minore, inclusiv Haumea în formă de ou. Chiar și Pământul şi Marte este posibil să fi avut odată inele. Cu toate acestea, niciun studiu de până acum nu a identificat definitiv inelele din jurul oricărui sistem solar 300 de luni impare. (Un studiu din 2008 care susținea că luna lui Jupiter, Rhea, poseda un inel, s-a dovedit a fi un alarma falsa.)

Această absență este cu atât mai intrigantă cu cât procesele fizice care creează inele pot avea loc teoretic atât pe planete, cât și pe sateliții acestora. Un inel se poate forma în jurul unui obiect când resturile încep să orbiteze în jurul acestuia, a spus Matei Tiscarenoun om de știință planetar la Institutul SETI din Mountain View, California. Aceste resturi ar putea fi ridicate de la suprafața corpului în urma unei coliziuni de asteroizi sau comete sau pot consta din penaj de gheață aruncate de puternice. criovulcani. De-a lungul timpului, forțele gravitaționale de-a lungul umflăturii ecuatoriale a corpului aplatizează resturile într-un inel, a spus Tiscareno pentru Live Science într-un e-mail. Dar multe luni au a suferit impacturi de asteroizi sau au criovulcani – și totuși, rămân fără inel.

Vânătoarea de inele de lună dispărute

Aceste observații au determinat Mario Sucerquiaun astrofizician la Universitatea Grenoble Alpes din Franța, și colegii săi să investigheze dacă inelele lunii ar putea fi stabile. Un 2022 studiu Coautorul Sucerquia a descoperit că, teoretic, lunile izolate ar putea avea inele stabile în jurul lor. Dar acel studiu nu a luat în considerare efectele gravitaționale ale altor luni și planete.

Înrudit: Ce temperatura are luna?

Pentru a investiga acest lucru, în noul studiu publicat pe 30 octombrie 2024 în jurnal Astronomie și Astrofizică. Sucerquia și colegii au selectat cinci seturi de luni sferice și planetele învecinate, inclusiv Pământul și Luna. Pentru fiecare set, echipa a adăugat inele tuturor sateliților, apoi a simulat modul în care inelele s-ar comporta pe parcursul unui milion de ani, în timp ce sunt atrase gravitațional de luna părinte, de alte luni din apropiere și de planetă. Cercetătorii au calculat, de asemenea, cât de haotic s-au mișcat particulele inelului pe parcursul unui mileniu, pentru a determina stabilitatea inelelor.

Cercetătorii se așteptau să descopere că inelele sunt instabile, dar modelul a arătat că, cu excepția câteva luni, inclusiv Luna „Steaua Morții” a lui Saturn, Mimasaceste inele lunare erau stabile – în special ale lui Jupiter Iapet. Chiar și Luna Pământului a avut șanse de 95% să susțină un sistem de inele stabil în simulări.

„[W]Nu am anticipat că lunile într-un mediu gravitațional ostil, cu multe alte luni și planete perturbându-și inelele, își vor menține în continuare stabilitatea”, a declarat Sucerquia pentru Live Science într-un e-mail. În schimb, „aceste medii ostile, mai degrabă decât să distrugă inelele, de fapt. le-a înzestrat cu o mare frumusețe prin crearea unor structuri precum goluri și valuri, similare cu cele observate în inelele lui Saturn”, a spus el.

Unde s-au dus toate inelele?

Deci de ce nu au lunile inele astăzi? Autorii sugerează că factorii non-gravitaționali, inclusiv radiația solară și particulele încărcate de la câmpuri magnetice a planetelor părinte ale lunilor, a provocat dezintegrarea oricăror inele anterioare.

Nu toată lumea este de acord cu concluziile studiului. Tiscareno, care nu a fost implicat în studiu, crede că, pe termen lung, inelele au fost probabil rupte de atracțiile gravitaționale de la lunile părinte.

„Deoarece majoritatea lunilor din sistemul solar se rotesc foarte lent (menținând aceeași față spre planeta lor în timp ce orbitează, cum face luna noastră pe Pământ), orice particule de inel trebuie să orbiteze în jurul Lunii mult mai repede decât se învârte luna”, a spus el. Așa că tragerile gravitaționale de la lunile părinte, pe perioade lungi de timp, ar „faca ca orbitele particulelor inelare să se degradeze până când vor avea un impact în cele din urmă. suprafața lunii”, a spus el. Cu alte cuvinte, dacă luna noastră a avut vreodată inele, acestea s-au prăbușit pe suprafața lunii cu mult timp în urmă.

Deepa Jain este un scriitor independent din Bengaluru, India. Educația ei constă dintr-o diplomă de master în biologie de la Institutul Indian de Științe din Bengaluru și o diplomă de licență aproape finalizată în arheologie de la Universitatea din Leicester, Marea Britanie. Îi place să scrie despre astronomie, lumea naturală și arheologie.