Planetarni prsten

(desno) i Pandora (lijevo) kruže unutar i izvan, odnosno F prstena Saturna, ali se smatra da samo Prometej funkcionira kao Pastirski satelit.]]

**Planetarni prsten** je disk ili prsten, koji kruži oko astronomskog objekta, koji se sastoji od čvrstog materijala kao što su prašina i mali mjeseci, i uobičajena je komponenta satelitskih sistema oko divovskih planeta poput Saturna. Sistem planetarnog prstena oko planete poznat je i kao sistem planetarnih prstenova.

Najistaknutiji i najpoznatiji planetarni prstenovi u Sunčevom sistemu su oni oko Saturna, ali ostale tri divovske planete (Jupiter, Uran i Neptun) također imaju sisteme prstenova. Postoje i prstenovi prašine oko Sunca na udaljenostima Merkura, Venere i Zemlje, u rezonansi srednjeg kretanja sa ovim planetama. Nedavni dokazi sugeriraju da se sistemi prstenova mogu naći i oko drugih vrsta astronomskih objekata, uključujući manje planete, mjesece, smeđe patuljke i druge zvijezde.

## Sistemi planetarnih prstvenova 
.]]

Postoje tri načina na koja se pretpostavlja da su nastali deblji planetarni prstenovi: od materijala protoplanetarnog diska koji se nalazio unutar Rocheove granice planete i stoga se nije mogao spojiti u mjesece, od krhotina mjeseca koji je prekinut velikim udarom, ili od krhotina mjeseca koji je bio poremećen plimnim stresom kada je prošao unutar Rocheove granice planete. Smatralo se da je većina prstenova nestabilna i da se raspršuju tokom desetina ili stotina miliona godina, ali sada se čini da bi Saturnovi prstenovi mogli biti prilično stari i datiraju iz ranih dana Sunčevog sistema.

Slabiji planetarni prstenovi mogu se formirati kao rezultat udara meteoroida sa mjesecima koji kruže oko planete ili, u slučaju Saturnovog E-prstena, izbacivanja kriovulkanskog materijala.

Sastav čestica prstenaova varira; mogu biti silikatna ili ledena prašina. Mogu biti prisutne i veće stijene i gromade, a 2007. u Saturnovim prstenovima otkriveni su plimni efekti osam 'malih mjeseca' prečnika samo nekoliko stotina metara. Maksimalna veličina prstenaste čestice određena je specifičnom čvrstoćom materijala od kojeg je napravljena, njegovom gustoćom i silom plime na njenoj visini. Sila plime  proporcionalna je prosječnoj gustoći unutar poluprečnika prstena, ili masi planete podijeljenoj polumjerom prstena na treću. Također je obrnuto proporcionalan kvadratu orbitalnog perioda prstena.

Ponekad će prstenovi imati "pastirske" satelite, male mjesece koji kruže u blizini unutrašnjih ili vanjskih rubova prstenova ili unutar praznina u prstenovima. Gravitacija pastirskih satelita služi za održavanje oštro definisane ivice prstena; materijal koji se približava orbiti mjeseca pastira ili se odbija nazad u tijelo prstena, izbacuje iz sistema ili se akreira na sam mjesec.

Također se predviđa da će se Fobos, Marsov mjesec, raspasti i formirati planetarni prsten za oko 50 miliona godina. Njegova niska orbita, sa orbitalnim periodom koji je kraći od marsovskog dana, propada zbog plimnog usporavanja.

### Jupiter 
Jupiterov sistem prstenova bio je treći koji je otkriven, kada ga je prvi put uočila sonda Voyager 1 1979, a detaljnije ga je posmatrao orbiter Galileo 1990-ih. Njegova četiri glavna dijela su slabašni debeli torus poznat kao "halo"; tanak, relativno svijetao glavni prsten; i dva široka, blijeda "paunjasta prstena". Sistem se uglavnom sastoji od prašine.

### Saturn 
Saturnovi prstenovi su najopsežniji sistem prstena bilo koje planete u Sunčevom sistemu, i stoga je poznato da postoje već duže vremena. Galileo Galilei ih je prvi put opazio 1610, ali nisu bili tačno opisani kao disk oko Saturna sve dok Christiaan Huygens nije to učinio 1655. Prstenovi nisu niz sićušnih prstena kako mnogi misle, već su više diskovi različite gustoće. Sastoje se uglavnom od vodenog leda i kamenja u tragovima, a čestice su veličine od mikrometara do metara.

### Uran 
Uranov sistem prstenova leži između nivoa složenosti Saturnovog ogromnog sistema i jednostavnijih sistema oko Jupitera i Neptuna. Otkrili su ih 1977. James L. Elliot, Edward W. Dunham i Jessica Mink. U periodu od otkrića do 2005, posmatranja Voyagera 2 i svemirskog teleskopa Hubble dovela su do identificiranja ukupno 13 različitih prstena, od kojih je većina neprozirna i široka samo nekoliko kilometara. Tamne su i vjerovatno se sastoje od vodenog leda i nekih organskih tvari obrađenih radijacijom. Relativni nedostatak prašine je zbog aerodinamičkog otpora proširene egzosfere-korone Urana.

### Neptun 
Sistem oko Neptuna sastoji se od pet glavnih prstena koji su, tamo gdje su najgušći uporedivi sa regijama niske gustoće Saturnovih prstenova. Međutim, one su blijede i prašnjave, mnogo sličnije strukture Jupitera. Veoma tamni materijal koji čini prstenove je vjerovatno organski obrađen zračenjem, kao u prstenovima Urana. 20 do 70 posto prstenova je prašina, što je relativno visok udio. Kasnija studija objavljena 2010. otkrila je da su snimci Reje načinjeni svemirskom letjelicom Cassini u suprotnosti sa predviđenim svojstvima prstena, sugerišući da je neki drugi mehanizam odgovoran za magnetske efekte koji su doveli do hipoteze o prstenu.

Neki astronomi su teoretizirali da bi Pluton mogao imati sistem prstena. Međutim, tu mogućnost je isključio New Horizons, koji bi otkrio svaki takav sistem prstena.

### Chariklo 
10199 Chariklo, kentaur, bila je prva mala planeta za koju je otkriveno da ima prstene. Ima dva prstena, možda zbog sudara koji je izazvao lanac krhotina oko njega. Prsteni su otkriveni kada su astronomi posmatrali Chariklo kako prolazi ispred zvijezde UCAC4 248-108672 3. juna 2013. sa sedam lokacija u Južnoj Americi. Dok su posmatrali, vidjeli su dva pada prividnog sjaja zvjezde neposredno prije i poslije okultacije. Budući da je ovaj događaj opažen na više lokacija, zaključak da je pad svjetla zapravo bio posljedica prstenova je jednoglasno vodeća hipoteza. Posmatranja su otkrila ono što je vjerovatno 19 kilometara širok sistem prstenova koji je oko 1.000 puta bliži Zemlji nego što je Mjesec. Osim toga, astronomi sumnjaju da bi mogao biti mjesec koji kruži usred krhotina prstena. Ako su ovi prsteni ostaci sudara kao što astronomi sumnjaju, to bi dalo potporu ideji da se mjeseci (kao što je Mjesec) formiraju sudarima manjih dijelova materijala. Chariklovi prsteni nisu službeno imenovani, ali su im pronalazači dali nadimak Oiapoque i Chuí, po dvije rijeke u blizini sjevernog i južnog kraja Brazila.

### Chiron 
Drugi kentaur, 2060 Chiron, ima disk prstenova koji se stalno razvija. Na osnovu podataka o zvjezdanoj okultaciji koji su prvobitno protumačeni kao rezultat mlazova povezanih s aktivnošću komete nalik Chironu, vjeruje se da prsteni imaju radijus od 324±10&nbsp;km, iako njihova evolucija donekle mijenja radijus. Njihov promjenjivi izgled pod različitim uglovima gledanja može objasniti dugoročne varijacije u Chironovom sjaju tokom vremena.

Prstenasti sistemi mogu se formirati oko kentaura kada su poremećeni plimom u bliskom susretu (unutar 0,4 do 0,8 puta od Rocheove granice) sa divovskom planetom. (Po definiciji, kentaur je mala planeta čija orbita prelazi orbitu(e) jedne ili više divovskih planeta.) Za diferencirano tijelo koje se približava divovskoj planeti početnom relativnom brzinom od 3–6&nbsp;km/s s početnim rotacijskim u periodu od 8 sati, predviđena je masa prstena od 0,1%−10% mase kentaura. Manje je vjerovatno da je formiranje prstena iz nediferenciranog tijela. Prsteni bi bili sastavljeni uglavnom ili u potpunosti od materijala iz ledenog omotača roditeljskog tijela. Nakon formiranja, prsten bi se širio bočno, što bi dovelo do formiranja satelita iz bilo kojeg njegovog dijela koji se širio izvan kentaurove Rocheove granice. Sateliti bi se također mogli formirati direktno iz narušenog ledenog omotača. Ovaj mehanizam formiranja predviđa da će otprilike 10% kentaura iskusiti potencijalno prstenaste susrete sa divovskim planetama.

### Haumea 
Prsten oko Haumee, patuljaste planete i rezonantnog člana Kuiperovog pojasa, otkriven je zvjezdanom okultacijom uočenom 21. januara 2017. To ga čini prvim trans-neptunskim objektom za koji je utvrđeno da ima sistem prstenova. Prsten ima radijus od oko 2.287&nbsp;km, širinu ≈70&nbsp;km i neprozirnost od 0,5. Dalja analiza okultacijskih podataka otkrila je drugi unutrašnji, slabiji prsten.

Oba prstena pokazuju neobična svojstva. Vanjski prsten kruži na udaljenosti od 4.057±6&nbsp;km, otprilike 7,5 puta više od radijusa Quaoara i više nego dvostruko više od njegove Roche granice. Unutrašnji prsten kruži na udaljenosti od 2.520±20&nbsp;km, otprilike 4,6 puta više od radijusa Quaoara, a također i izvan njegove Rocheove granice.
 Ovakvi sistemi prstena mogu se detektovati za planete posmatrane tranzitnom metodom dodatnim smanjenjem svetlosti centralne zvjezde ako je njihova neprozirnost dovoljna. Od 2020, ovom metodom je pronađen jedan kandidat za ekstrasolarni prstenasti sistem, oko HIP 41378 f. iako je 2020. utvrđeno da je Fomalhaut b vrlo vjerovatno prošireni oblak krhotina od sudara asteroida, a ne planete. Slično, zapaženo je da je Proxima Centauri c daleko svjetlija nego što se očekivalo zbog svoje niske mase od 7 zemaljskih masa, što se može pripisati sistemu prstena od oko 5 RJ.

Slijed okultacija zvijezde V1400 Centauri uočen 2007. tokom 56 dana protumačen je kao tranzit sistema prstena (ne direktno posmatranog) subzvjezdanog pratioca nazvanog "J1407b". Ovom sistemu prstena pripisuje se radijus od oko 90 miliona km (oko 200 puta veći od Saturnovih prstena). U saopćenjima za javnost korišten je izraz "Super Saturn". Međutim, starost ovog zvjezdanog sistema je samo oko 16 miliona godina, što sugeriše da je ova struktura, ako je stvarna, verovatnije cirkumplanetarni disk, a ne stabilan sistem prstena u evoluiranom planetarnom sistemu. Uočeno je da prsten ima razmak od 0,0267 AJ na radijalnoj udaljenosti od 0,4 AJ. Simulacije sugerišu da je ovaj jaz vjerovatnije rezultat ugrađenog mjeseca nego rezonantnih efekata vanjskog mjeseca.

## Reference 
Kategorija:Planetarni prstenovi
Kategorija:Astronomski objekti
Kategorija:Planetologija