راز حلقه‌ی اف در سیاره زحل بر ملا شد

حلقه‌ی اف نزدیک به ۱۴۰٫۰۰۰ کیلومتر (۸۷٫۰۰۰ مایل) از ششمین سیاره منظومه شمسی، زحل فاصله دارد. این حلقه در مرز بین دیگر حلقه‌های زحل و اقمار آن گردش می‌کند.

در ناحیه نزدیک‌تر به زحل، میلیون‌ها قطعه یخی، هاله‌های خیره‌کننده‌ای را تشکیل داده‌اند که توسط نیروهای جاذبه‌ای جزر و مدی قدرتمند از پیوست آن‌ها به قمرهای زحل جلوگیری می‌شود.

در فاصله‌ای دورتر نسبت به زحل قمرهای اصلی آن قرار دارند، آنقدر دور که بتوانند جو خود را داشته باشند: میماس، انسلادوس و تایتان. تایتان تنها قمر در منظومه شمسی است که دارای جوی قابل توجه است.

در منطقه‌ی مرزی بین این دو فاصله، قطعات یخی حلقه اف در نواری به پهنای حدود ۱۰۰ کیلومتر به دور زحل می‌چرخند، همچنین به دور قمرهای پرومتیوس و پاندورا نیز می‌چرخند. دانشمندان مدت زیادی است که می‌دانند این دو قمر موسوم به قمرهای چوپان، سبب شکل‌گیری حلقه اف شده‌اند.

آن‌چه آن‌ها نمی‌دانستند این مساله بود که این ساختار غیر معمول چگونه شکل گرفته است؟

ریوکی هیودو و کیجی اوتسوکی دو منجم دانشگاه کوبه ژاپن هستند که توسط شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نشان داده‌اند پرومتیوس و پاندورا به نوعی محصول جانبی یک تصادم در ناحیه خارجی سامانه حلقوی زحل هستند. گمانه‌زنی‌های قبلی بیان می‌کردند اگر دو قمر کوچک یخی به صورت رودررو با یکدیگر برخورد کنند این تصادم سبب از هم پاشیدگی آن‌ها می‌شود و حلقه‌ای دیگر به مجموعه حلقه‌های زحل اضافه می شود.

اما اگر این دو شی برخوردکننده از ماده‌ای کمتر شکننده تشکیل شده باشند و به صورت پهلو به پهلو به‌هم برخورد کنند، چه خواهد شد؟

این محققین می‌گویند:

در این حالت، در مقایسه با حالت نابودی کامل قمرهای کوچک، به گونه‌ای از هم پاشیدگی جزیی رخ می‌دهد.چنین برخوردی منجر به ایجاد حلقه‌ای نازک از ذرات می‌شود که در نهایت حلقه جدید از آن‌ها شکل می‌گیرد.

هیودو و اوتسوکی در گام بعد حدس می‌زنند این نوع شکل‌گیری یک پدیده عجیب و غریب یکباره نباشد بلکه پدیده شکل گیری حلقه بدین صورت احتمالا نتیجه طبیعی شرایط خاص سیاره‌های گازی است. آرلین کریدا دانشمند مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه در این رابطه نظر خود را در نشریه علوم زمین انتشارات Nature چنین آورده است:

این نظریه نه تنها برای توجیه حلقه اف زحل به کار می‌آید بلکه همچنین ممکن است شرحی بر ساختار سامانه اورانوسی نیز ارایه دهد.

زحل دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی بعد از مشتری است و شعاعی در حدود ۹ برابر شعاع زمین دارد. سامانه حلقوی تماشایی آن دارای ۹ حلقه ی کامل و چندین کمان ناپیوسته است، همه این‌ها از قطعات یخی به همراه مقادیر کمتری خرده سنگ و غبار تشکیل شده‌اند. در حدود ۶۰ قمر به دور زحل می‌چرخند که علاوه بر این تعداد، صدها قمرواره چون پرومتیوس و پاندورا در حلقه اف، نیز به دور آن در گردش هستند.

بیشتر اطلاعات و تصاویر با وضوح بالای ما از زحل و حلقه‌های آن توسط کاوشگر فضایی کاسینی جمع‌آوری شده است که در سال ۲۰۰۴ به نزدیکی این سیاره غول پیکر رسیده بود.