Planeta s prstenem - nejen Saturn, ale i Jupiter má vlastní prstence

Nejen kolem Saturnu, ale i kolem Jupitera obíhá prstenec z rozmělněné hmoty – a je dokonce větší, než byste odhadovali. A co víc – prstence kolem sebe mají všechny velké (vnější) planety naší soustavy, některé jejich měsíce ...

... například Saturnův měsíc Rhea – a dokonce i některé asteroidy.

Kuřák Jupiter

Prstenec, který patří planetě Jupiter má průměr více než 640 000 km. Zatímco Saturnovy majestátní okrasa zdobí fotografie a je vidět i v menších hobby teleskopech, je prstenec Jupitera jemný éterický. Nejen že není vidět v malých dalekohledech, problémy s jeho zachycením měly i sondy, které kolem Jupitera prolétaly.
Když planetu minula v roce 1974 sonda Pioneer 11, proletěla přímo jeho prstencem. Nikdo s ním ale tehdy nepočítal a nikdo si ho nevyšiml. Teprve o pět let později byly prstence zaregistrovány sondou Voyager 1. Stalo se tak poté, co se Voyager ponořil do Jupiterova stínu. Jemné útvary byly při pohledu proti světlu daleko zřetelnější. Tato sonda ale sama nikdy prstenci neproletěla, to se poštěstilo až na počátku našeho tisíciletí sondě Galileo.

Schema Jupiterových prstenců. By NASA/JPL/Cornell University (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA01623) [Public domain], via Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jovian_Ring_System_PIA01623.jpg

Částečky, ze kterých se prstence skládají, mají jiný charakter než je tomu  u Saturnu. Jeho prstence jsou tvořeny menšími a většími kameny. Hmota, která se pohybuje kolem Jupitera je podobná spíše velice jemnému prachu. Rozměr částic je kolem tisíciny milimetru. Spíše než kamení se tak podobají cigaretovému kouři. Navíc mají velice malé albedo (schopnost odrážet světlo). Jsou téměř naprosto černé – mohou odrazit jen 5 % slunečního světla.

Za vším hledej ženu?

Zatímco se v Saturnově blízkosti nachází prstenec z rozmělněných asteroidů, musí být původ drobného, skoro až kouřového prachu kolem Jupitera úplně jiný. Díky měření sond, které kolem planety prolétaly, dnes víme, že se jedná o prach, vyražený z povrchu Jupiterových měsíců. Drobné meteority, které bombardují jejich povrch, z nich občas vyrazí i gejzír drobných částic. Kuřákem, který zásobuje prstence materiálem, tedy není sám Jupiter – jsou jím jeho souputnice.

Tři hlavní prstence

Jupiterovy prstence: Zdroj: von NASA/JPL/Cornell University (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA01627) [Public domain], via Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PIA01627_Ringe.jpg?uselang=de

Jeho hlavní prstenec (na obrázku znázorněný růžovou barvou) je planetě nejblíže. I když je nejintenzivnější , je silný jen zhruba 30 km. Vytvořil se z prachu měsíců Adrastea a Metis, které s tímto prstencem sousedí. Je rozprostřen ve vzdálenosti 1,72 – 1,80 poloměrů Jupitera (počítáno od centra obří planety). Za drahou měsíce Metis hustota prstence znatelně klesá.
Z vnější strany na něj navazují dva další prstence. Ty vznikly z prachu měsíců Amalthea (na obrázku nahoře je žlutý) a Thebe (zelený). Společný název pro oba dva objekty zní „Gossamer-prstence“. Vnitřní z nich, ten, který svým prachem zásobuje Amalthea, sahá do vzdálenosti 2,54 Jupiterova poloměru. Vnější prstenec dosahuje do vzdálenosti 3,1 poloměru planety.
Posledním z nich je vnější prstenec, který je jen velice řídký. Rotuje navíc obráceně než všechny ostatní. Je možné, že ho tvoří zachycený meziplanetární prach. Má průměr přes 640 000 km. Obíhá planetu pod úhlem 20 °.
Uvnitř hlavního prstence se vyskytuje obálka, tvořená zrníčky prachu, tzv. „halo“. Počítáno od centra planety, se nachází ve vzdálenosti 1,29 – 1,72 poloměrů Jupitera.
Při pozorování ve viditelném až přechodu do infračerveného světla jsou prstence načervenalé, vyjma vnitřního halo prstence, který vykazuje namodralou barvu až šedou.
Odhadovaná hmotnost veškerého materiálu v prstencích se pohybuje okolo (10)+16 kg včetně odhadu hmotnosti těles, které nejsou zatím pozorována, což odpovídá přibližně hmotnosti měsíce Adrastea. Stáří prstenců není známo, ale je teoreticky možné, že existují již od vzniku Jupiteru.

Obrázek: Jupiterovy prstence. Zdroj: zpracováno na základě NASA/JPL-Caltech (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00659) [Public domain], via Wikimedia Commons, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%86%D0%B0_%D0%AE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0_-_Rings_of_Jupiter.jpg

Kam mizí Jupiterovy prstence?

Materiál prstenců je neustále doplňován díky neutuchajícím srážkám jeho měsíců s malými meteority. Bezpochyby se tak děje už velice dlouhou dobu – proč jsou tedy Jupiterovy prstence tak nepatrné a nezřetelné? Kam se poděl všechen materiál, který se uvolnil v průběhu miliard let?
Prach, který se uvolnil z povrchu Jupiterových měsíců skutečně nezůstane na jeho oběžné dráze navždy. Různé mechanismy mohou snížit jeho hybný impuls, takže začne pomalu klesat k povrchu planety, aby se jí jednoho dne nechal definitivně pohltit.
Jedním z těchto mechanismů je absorpce slunečního záření, jiným je reakce mezi částečkami prachu a elektricky nabitými částicemi v Jupiterově okolí. Prach vydrží v prstenci Jupitera jen zhruba 100 000 let. Prstence proto nikdy nezintenzivněly natolik, aby byly dobře vidět například v pozemských teleskopech.

Příště: Jupiter a jeho měsíce - tajemná Europa

-