Jupiterove prstence: objav, zloženie a štruktúra

Jupiterove prstence: objav, zloženie a štruktúra — prehľad histórie objavu, prachové zloženie, halo, hlavný a gossamer prstence od mesiacov Amalthea a Thebe.

Jupiterove prstence predstavujú súbor veľmi slabých prstencov obiehajúcich okolo planéty Jupiter. Po prstencoch okolo Saturnu a Uránu ide o ďalší objavený prstencový systém v slnečnej sústave. Z Zeme sú tieto prstence takmer neviditeľné a ich štúdium vyžaduje silné ďalekohľady alebo snímky z vesmírnych sond. Ich prítomnosť potvrdila až sonda Voyager 1 počas preletu v roku 1979; neskôr ich podrobnejšie skúmala sonda Galileo v 90. rokoch 20. storočia a doplnkové údaje priniesli pozorovania Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu, veľkých pozemských teleskopov a niekoľkých medziplanetárnych misií.

Zloženie a pôvod

Systém prstencov je veľmi riedky a tvorí ho predovšetkým prach a drobné častice skalného pôvodu s malým podielom ľadu a tmavého materiálu. Väčšina prachu vzniká pri nárazoch mikrometeoritov do povrchu malých vnútorných mesiacov Jupitera — predovšetkým mesiacov Amalthea, Thebe, ale aj menších telies Metis a Adrastea. Tieto nárazy uvoľňujú jemné častice, ktoré potom vytvárajú a udržiavajú prstencové pásy.

Hlavné časti a štruktúra

Jupiterove prstence sa zvyčajne delia na štyri hlavné časti:

• Halo – hrubý, rozptýlený vnútorný prstenec s väčším vertikálnym rozptylom. Tento halo pás je výsledkom silného pôsobenia magnetického poľa a iných dynamických procesov na nabité prachové čiastočky.
• Hlavný prstenec – jasnejší, ale veľmi úzky a tenký pás, ktorý sa nachádza hneď za halom. Hlavný prstenec obsahuje väčšie početné zrná a drobné kamienky a je spojený s mesiacmi Metis a Adrastea, ktoré ho dopĺňajú materiálom pri nárazoch mikrometeoritov.
• Gossamerové prstence – dva vonkajšie, široké a veľmi slabé pásy tvoreného jemným prachom pochádzajúcim z mesiacov Amalthea a Thebe. Preto sa často rozlišuje Thebe gossamer a Amalthea gossamer. Názov gossamerové odráža ich priehľadnosť a veľmi nízku optickú hmotnosť.

Dynamika a životnosť častíc

Jemné prachové častice v prstenci podliehajú viacerým procesom, ktoré ovplyvňujú ich pohyb a životnosť:

• Poynting–Robertsonov ťah a rázy mikrometeoritov spôsobujú pomalý „spirálový“ pohyb prachu smerom k planéte.
• Elektrické náboje na prachových zrnkách interagujú s silným magnetickým poľom Jupitera, čo vedie k zložitému pohybu a k vertikálnemu rozptylu materiálu, obzvlášť v halo oblasti.
• Pravidelné dopĺňanie prachom z mikrometeoritických nárazov na malé mesiace zabezpečuje, že prstence pretrvávajú, aj keď jednotlivé čiastočky sú postupne odvádzané a strácajú sa.

Ako ich vidíme a skúmame

Pretože prstence Jupitera sú veľmi tlmené (majú nízku optickú hĺbku), najlepšie sa pozorujú pri veľkom fáznom uhle, keď prach silno rozptyľuje svetlo dopredu. Okrem priameho snímania sa používajú aj metódy ako hviezdne zákryty, infračervené merania a analýza rozptýleného svetla. Vďaka kombinácii dát zo sond a pozemských i kozmických ďalekohľadov vedci dokázali lepšie porozumieť zloženiu, dynamike a zdrojom prachu v týchto prstencoch.

Význam a otvorené otázky

Aj keď sú Jupiterove prstence slabé, štúdium ich vlastností pomáha pochopiť procesy tvorby prstencov všeobecne — od lokálneho zdroja materiálu (mesiace) až po vplyv magnetosférických a gravitačných síl na jemné čiastočky. Otvorené zostávajú otázky týkajúce sa presného zloženia častíc, ich veľkostného rozdelenia a detailnejšieho mechanizmu ich dopĺňania a straty v priebehu času. Budúce pozorovania a misie môžu priniesť ďalšie odpovede.

Otázky a odpovede

Otázka: Čo sú to Jupiterove prstence?

Otázka: Kam sa zaraďujú Jupiterove prstence z hľadiska objavov?

Otázka: Kedy boli objavené Jupiterove prstence?

Otázka: Aké štúdie sa uskutočnili o Jupiterových prstencoch v 90. rokoch 20. storočia?

Otázka: Čo poskytlo informácie o Jupiterových prstencoch v poslednom čase?

Otázka: Aké je zloženie prstencovej sústavy Jupitera?

Otázka: Z akých štyroch častí sa skladá prstencovej sústavy Jupitera?

Hľadajte podľa písmena