A bolygógyűrűk érdekes jelenségek. Már e két szó puszta említése is hajlamos a Szaturnusz képét felidézni, a nagy és színes gyűrűrendszerével, amely egy keringő korongot alkot. Valójában azonban a Naprendszerünkben számos más bolygónak is vannak gyűrűi. Csakhogy a Szaturnusszal ellentétben az ő rendszereik kevésbé láthatóak, és talán kevésbé szép látványt nyújtanak.

Az elmúlt évtizedek felfedező munkálatainak köszönhetően, amelyek során űrszondákat küldtek a külső Naprendszerbe, megértettük, hogy az összes gázóriásnak – Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz – saját gyűrűrendszere van. És ez még nem minden! Valójában a gyűrűrendszerek sokkal gyakoribbak lehetnek, mint korábban gondolták…

Jupiter gyűrűi:

A Jupiter gyűrűit csak 1979-ben fedezték fel, amikor a Voyager 1 űrszonda elrepült a bolygó mellett. Az 1990-es években a Galileo űrszonda is alaposan megvizsgálta őket. Mivel főként porból áll, a gyűrűrendszer halvány, és csak a legerősebb teleszkópokkal, vagy közelről, keringő űreszközökkel figyelhető meg. Az elmúlt huszonhárom év során azonban számos alkalommal megfigyelték a Földről, valamint a Hubble-űrteleszkóppal.

A gyűrűrendszernek négy fő összetevője van: egy vastag belső, részecskékből álló torusz, az úgynevezett “halógyűrű”; egy viszonylag fényes, de rendkívül vékony “főgyűrű”; és két széles, vastag és halvány külső “fonálgyűrű”. Ezek a külső gyűrűk az Amalthea és a Thebe holdak anyagából állnak, és ezekről a holdakról kapták a nevüket (azaz az “Amalthea gyűrű” és a “Thebe gyűrű”).

A fő- és halógyűrűk a Metis, Adrastea és más, megfigyeletlen anyatestekről nagy sebességű becsapódások eredményeként kidobott porból állnak. A tudósok úgy vélik, hogy még a Himalia hold körül is létezhet egy gyűrű, amely akkor keletkezhetett, amikor egy másik kis hold beleütközött, és anyagot lökött ki a felszínéről.

A Szaturnusz gyűrűi:

A Szaturnusz gyűrűi eközben már évszázadok óta ismertek. Bár Galileo Galilei volt az első ember, aki 1610-ben megfigyelte a Szaturnusz gyűrűit, nem rendelkezett elég erős távcsővel ahhoz, hogy felismerje valódi természetüket. Csak 1655-ben Christiaan Huygens, a holland matematikus és tudós írta le őket először, mint a bolygót körülvevő korongot.

A későbbi megfigyelések, amelyek a 19. század végére spektroszkópiai vizsgálatokat is tartalmaztak, megerősítették, hogy kisebb gyűrűkből állnak, amelyek mindegyike a Szaturnusz körül keringő apró részecskékből áll. Ezek a részecskék mikrométeres és méteres méretűek, amelyek a bolygó körül keringő csomókat alkotnak, és amelyek szinte teljes egészében porral és vegyi anyagokkal szennyezett vízjégből állnak.

A Szaturnusznak összesen 12 gyűrűből álló, 2 részre osztott rendszere van. Naprendszerünk bolygói közül a legkiterjedtebb gyűrűrendszerrel rendelkezik. A gyűrűknek számos hézaga van, ahol a részecskesűrűség meredeken csökken. Ez egyes esetekben annak köszönhető, hogy a Szaturnusz holdjai beágyazódnak beléjük, ami destabilizáló pályarezonanciákat okoz.

A Titán gyűrűn és a G gyűrűn belül azonban a Szaturnusz holdjaival való pályarezonancia stabilizáló hatású. Jóval a fő gyűrűkön túl található a Phoebe-gyűrű, amely 27 fokos szögben dől el a többi gyűrűhöz képest, és a Phoebe-hez hasonlóan retrográd módon kering.

Uránusz gyűrűi:

Az Uránusz gyűrűi viszonylag fiatalnak, legfeljebb 600 millió évesnek tekinthetők. Úgy gondolják, hogy a bolygó körül egykor létezett számos hold ütközéses széttöredezéséből keletkeztek. Az ütközés után a holdak valószínűleg számos részecskére törtek szét, amelyek keskeny és optikailag sűrű gyűrűkként csak a maximális stabilitás szigorúan behatárolt zónáiban maradtak fenn.

Az Uránuszon 13 gyűrűt figyeltek meg eddig. Ezek mind nagyon halványak, többségük átlátszatlan és csak néhány kilométer széles. A gyűrűrendszer többnyire 0,2-20 m átmérőjű nagy testekből áll. Néhány gyűrű optikailag vékony, és apró porszemcsékből áll, ami megnehezíti megfigyelésüket a földi távcsövekkel.

Neptunusz gyűrűi:

A Neptunusz gyűrűit csak 1989-ben fedezték fel, amikor a Voyager 2 űrszonda elrepült a bolygó mellett. Hat gyűrűt figyeltek meg a rendszerben, amelyeket leginkább halványnak és vékonynak lehet leírni. A gyűrűk nagyon sötétek, és valószínűleg sugárzás által feldolgozott szerves vegyületekből állnak, hasonlóan az Uránusz gyűrűihez. Az Uránuszhoz és a Szaturnuszhoz hasonlóan a Neptunusz négy holdja is a gyűrűrendszerben kering.

Más égitestek:

Még 2008-ban felmerült, hogy a Szaturnusz Rhea nevű holdja körüli mágneses hatások arra utalhatnak, hogy saját gyűrűrendszerrel rendelkezik. Egy későbbi tanulmány szerint azonban a Cassini-misszió által szerzett megfigyelések arra utalnak, hogy a mágneses hatásokért más mechanizmus a felelős.

Egy évvel azelőtt, hogy a New Horizons szonda meglátogatta a rendszert, a csillagászok azt feltételezték, hogy a Plútónak is lehet gyűrűrendszere. Miután azonban a New Horizons szonda 2015 júliusában végrehajtotta történelmi jelentőségű átrepülését a rendszer felett, nem talált gyűrűrendszerre utaló jeleket. Bár a törpebolygónak a legnagyobbat (Charon) leszámítva számos műholdja volt, a bolygó körüli törmelék nem olvadt össze gyűrűkké, ahogyan azt feltételezték.

A Chariklo kisbolygó – egy aszteroida, amely a Szaturnusz és az Uránusz között kering a Nap körül – két gyűrű is kering körülötte. Ezek talán egy ütközésnek köszönhetőek, amelynek következtében egy törmeléklánc alakult ki körülötte keringve. A gyűrűkről szóló bejelentés 2014. március 26-án történt, és egy 2013. június 3-i csillagfedés során végzett megfigyeléseken alapult.

Ezt követték a 2015-ben tett megállapítások, amelyek szerint a 2006-os Chironnak – egy másik jelentős Kentaurnak – is lehet egy saját gyűrűje. Ez további találgatásokhoz vezetett, miszerint a Naprendszerünkben számos olyan kisbolygó lehet, amely gyűrűrendszerrel rendelkezik.

Röviden, a Naprendszerünkben négy bolygónak van bonyolult gyűrűrendszere, valamint a Chariklo kisbolygónak, és talán még sok más kisebb objektumnak is. Ebben az értelemben úgy tűnik, hogy a gyűrűrendszerek sokkal gyakoribbak a Naprendszerünkben, mint korábban gondoltuk.

A Universe Today számára számos cikket írtunk a gyűrűs bolygókról. Itt egy cikk a Szaturnusz gyűrűinek összetételéről, és itt egy cikk a gyűrűs bolygókról.

Ha több információt szeretnél a bolygókról, nézd meg a NASA Naprendszer felfedező oldalát, és itt egy link a NASA Naprendszer-szimulátorához.

Az Astronomy Cast sorozat epizódjait is felvettük a Naprendszer minden bolygójáról. Kezdje itt, 49. epizód: Merkúr.