なぜ木星には土星のように大きくて美しい指輪がないのですか?

私たちの太陽系の惑星の象徴的な特徴について考えるとき、頭に浮かぶ1つの特定のイメージは、その見事なリングを持つ土星です。しかし、土星の隣の大きな木星にもリングがありますが、ほとんどの画像では見えません。木星のようなより大きなガス巨人は土星よりも大きなリングを持っていると予想されるかもしれないので、これの理由はかなり複雑です—しかし今、研究者はこれがなぜであるかを理解しました。

カリフォルニア大学リバーサイド校の主任研究員であるスティーブン・ケイン氏は声明のなかで、「木星に土星を恥じさせるような驚くべき指輪がこれ以上ないのは、長い間気になっていた」と述べた。 「木星がそれらを持っていたとしたら、惑星は土星よりもはるかに近いので、それらは私たちにはさらに明るく見えるでしょう。」

土星に匹敵するリングを備えた木星のアーティストレンダリング。
土星に匹敵するリングを備えた木星のアーティストレンダリング。スティーブンケイン/UCR

木星とそれを周回する問題をよりよく理解するために、ケインと同僚のZhexing Liは、木星の4つの最大の衛星、ガニメデ、カリスト、イオ、エウロパをモデル化しました。彼らはまた、惑星科学ジャーナルに掲載される予定の作業で、惑星自体と、その周りにリングが形成されるのにかかる時間についても調べました。

大きな衛星が木星のリングレス性の原因であるようです。 「私たちの太陽系で最大の月の1つである木星のガリレオ衛星は、形成される可能性のある大きなリングを非常に迅速に破壊することがわかりました」とケインは言いました。 「巨大な惑星は巨大な月を形成し、それがそれらが実質的なリングを持つことを妨げます。」

土星と木星の環も異なって進化したのではないかと考えられています。研究者たちは当初、土星の環は比較的最近の若い氷粒子の追加である可能性があると考えていましたが、カッシーニプローブを使った研究では、それらは非常に古く、太陽系の初期に形成された可能性が高いことが示されました。しかし、木星は、小さな隕石が惑星の衛星に衝突し、リングに形成された塵を投げたときに、後でそのリングを手に入れました。天王星と海王星もかすかなリングを持っていますが、これらがどのように形成されたのかは誰にもわかりません。

リングを研究することは、惑星がどのように形成されるか、そして太陽系がどのように発達したかについて学ぶのを助けることができます。他の研究者は、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡を使用して、海王星と天王星の氷の巨人をより詳細に研究することを計画しています。 「私たち天文学者にとって、彼らは犯罪現場の壁に血が飛び散っているのです」とケインは言いました。 「私たちが巨大惑星の輪を見るとき、それは何か壊滅的なことが起こってその物質をそこに置いたことの証拠です。」