Otváranie prstencov v podaní Hubbleovho kozmického ďalekohľadu. FOTO – NASA
Okolo šiestej planéty sa rozprestiera prstenec, ktorý fascinuje astronómov už štyri storočia. Napriek všetkému pokroku ani dnes nevedia povedať, aký je pôvod vzniku takého ojedinelého útvaru. Ďalší námet na premýšľanie dal Saturn vedcom minulý týždeň.
Zázračný prstenec
Čudo krúžiace okolo planéty Saturn objavil v júli 1610 slávny Galileo Galilei. V nedokonalom ďalekohľade sa mu javil ako trojhviezda, jeho nasledovníci však odhalili, že planétu zdobí prstenec. Jeho podstatu odhalil až v polovici 19. storočia nemenej slávny James Clerk Maxwell.
Saturnov prstenec sa skladá z množstva častíc, od mikroskopických čiastočiek po metrové balvany. Každá z častíc obieha okolo planéty po vlastnej dráhe vo vnútri tzv. Rocheovej medze, ktorá určuje hranicu, spoza ktorej už niet návratu. Vo vnútri tejto hranice neprežije žiadne väčšie teleso. Gravitačné sily ho rozomelú na menšie kúsky. Ak má planéta i jej obežnica rovnakú hustotu, Rocheova hranica je 2,446-krát väčšia ako polomer planéty. Keby sa napríklad náš Mesiac priblížil na vzdialenosť menšiu ako 18 470 kilometrov, aj okolo Zeme by vznikol prstenec. Našťastie, Mesiac obieha 21- krát ďalej a stále sa vzďaľuje.
Saturnov prstenec má neuveriteľné rozmery. Je široký zhruba 250-tisíc kilometrov a hrubý len pár desiatok metrov. Pomer šírky a hrúbky je asi taký, ako keby mal kancelársky papier rozlohu polovice Slovenska. Keby sme si chceli spraviť metrový model Saturna, prstenec by musel byť desaťtisíckrát tenší, ako ostrie noža! Keby sme však všetku hmotu prstencov zmiesili dohromady, dostali by sme ledva jeden mesiačik s priemerom 100 až 200 kilometrov.
Korbáčik okolo planéty
Rovina prstenca zviera s rovinou jeho obežnej dráhy uhol 27,3°. Preto počas jedného obehu Saturna okolo Slnka (raz za 29,5 roka) môžeme sledovať rôzne natočenie prstenca voči Zemi. Raz sú prstence krásne roztvorené (najviac práve tento rok), inokedy prakticky zmiznú – to sa pozeráme pozdĺž ich roviny (najbližšie 4. septembra 2009). Pozorovania v rozličných fázach umožňujú hľadať nové útvary, inak stratené vo svetle jasných prstencov.
Detailné výskumy Saturnovho prstenca robili vedci pomocou pozemských prístrojov i kozmických sond Voyager. Výsledky boli prekvapujúce. Ukázalo sa, že pozdĺž prstencov sa šíria akési vlny, že na ich vonkajšom okraji sú tenké popreplietané prstienky, z každej strany sprevádzané jedným malým mesiačikom. Gravitačné pôsobenie týchto „pastierskych“ mesiacov spôsobuje, že prstenčeky nemajú ani zďaleka kruhový tvar. Pripomínajú skôr korbáčik, náhodou obopnutý okolo planéty.
Rozmery prstenca, jeho tvar a úkazy, ktoré sa v ňom odohrávajú, ako i mesiačiky, ktoré sa v tejto spleti pohybujú, vedcov neustále vzrušujú. Prstenec zatiaľ poskytol oveľa menej odpovedí, ako položil otázok. Jedna z vážnejších pribudla minulý týždeň.
Vek rozhoduje
„Stále si nie sme istí pôvodom prstencov,“ hovorí planetológ NASA Jeff Cuzzi. „Astronómovia predpokladajú, že prstenec sa vytvoril súčasne s planétou pred 4,8 miliardy rokov z prvotného oblaku prachu a plynu. Všetko však nasvedčuje tomu, že prstenec taký starý nemôže byť.“
Cuzzi sa domnieva, že ešte pred niekoľkými stovkami miliónov rokov, v čase, keď prvé dinosaury začali okupovať našu planétu, Saturn jasný prstenec nemal. Potom však nastala katastrofa, ktorej pozostatok dnes obdivujeme. „Objekt ako náš Mesiac priletel z vonkajších oblastí Slnečnej sústavy, prekročil Rocheovu hranicu a rozletel sa na márne kúsky. Alebo sa niektorý z asteroidov zrazil so satelitom Saturnu,“ špekuluje.
Podľa Cuzziho sú dva dôvody domnievať sa, že prstenec je mladý.
Prvým je, že je jasný a čistý, ako niečo nové. Nie je to vtip. Saturn, podobne ako Jupiter, plní v našej planetárnej sústave funkciu vysávača. Pri obehu okolo Slnka zbiera prach, ktorý sa tu pohybuje ako zvyšok komét či zrážok asteroidov. Podobne ako filter vo vysávači, keby bol prstenec starý ako Slnečná sústava, dávno by bol zanesený a špinavý, teda málo jasný.
Druhým Cuzziho dôvodom je dynamika prstenca. Podľa neho sú pastierske mesiačiky a ich ovečky v prstencoch veľmi nestabilné. O pár stoviek miliónov rokov sa dynamika naruší, horná polovica prstenca sa zrúti na planétu a mesiačiky uniknú do medziplanetárneho priestoru.
Pán prsteňov
Prvý argument je zrejme menej pravdepodobný ako druhý. Najmä preto, že stále nevieme, koľko tmavého prachu vlastne prstence obsahujú. Už o dva roky však Cuzzi i jeho kolegovia čakajú zásadné odpovede. K Pánovi prsteňov priletí sonda Cassini, ktorá bude Saturnov systém skúmať niekoľko rokov.
Môže však nastať aj situácia ako po Voyageroch, keď do kolónky „neznáme“ pribudli vlny, pastierske mesiačiky, nepravidelné fľaky. Väčšina záhad je dnes ako-tak objasnená. Hlavné tajomstvo však stále odoláva.
Prstence sme objavili aj okolo ďalších veľkých planét. Svoju obrubu má Jupiter, Urán i Neptún. V mnohom sa líšia, jedno však majú spoločné: sú tmavé, tenké a pomerne ľahko pochopiteľné, hoci otázok je aj tu ešte veľa. Prstenec okolo Saturnu je však celkom iný, akoby z iného sveta.
O niekoľko tisíc rokov sa možno ľudia vydajú ku hviezdam a zistia, že čosi také je v Galaxii celkom bežné. Možno sa však vrátia domov a povedia, že nič podobné v našej hviezdnej sústave nenašli.
Zo Saturnu sa stane galaktická atrakcia, skutočný Pán prsteňov. A aby prstenec nezmizol, vyhlásia ho za prírodnú pamiatku a budú vymýšľať spôsoby, ako ho uchovať pre ďalšie generácie.
