با توجه به شباهت مشتری به همسایه اش زحل، طبیعی است که بپرسیم چرا این سیاره مانند زحل حلقه های شفاف و درخشانی ندارد؟ با این حال مشتری حلقه های باریک و نازکی از گرد و غبار دارد که تنها در صورتی می درخشند که نور خورشید در پس زمینه وجود داشته باشد. بر اساس یک مطالعه جدید، این حلقه های باریک فاقد روشنایی هستند، زیرا قمرهای بزرگ گالیله از تجمع سنگ ها و غبار در اطراف مشتری جلوگیری می کنند. مطابق با استیون کینیک اخترفیزیکدان در دانشگاه کالیفرنیا ریورساید:
این واقعیت که مشتری حلقه‌های درخشان‌تری از زحل ندارد، مدت زیادی است که مرا آزار می‌دهد. اگر مشتری چنین حلقه هایی داشت، مطمئناً برای ما درخشان تر به نظر می رسید زیرا این سیاره بسیار نزدیکتر از زحل به زمین است.
کین و همکاران پسر لیاخترفیزیکدانان دانشگاه ریورساید برای بررسی فرضیه یک سیستم حلقه‌ای غول‌پیکر به دور مشتری در مقطعی از تاریخ، مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌ها را از اجرام در حال چرخش به دور مشتری انجام دادند. شبیه سازی های گفته شده به حرکت مداری مشتری و چهار قمر بزرگ آن، معروف به قمرهای گالیله، که عبارتند از: گانیمد (که حتی از عطارد بزرگتر است و به عنوان بزرگترین قمر منظومه شمسی شناخته می شود)، کالیستو، آیو و اروپا را بررسی می کند. . محققان همچنین زمان کافی برای تشکیل سیستم حلقه را در شبیه سازی های خود لحاظ کردند. بر اساس این مدل سازی، مشتری در گذشته حتی حلقه های زحل مانندی نداشت و بعید است در آینده نیز آنها را داشته باشد. کین توضیح می دهد:
سیارات غول پیکر و سنگین قمرهای سنگینی دارند و این قمرها از تشکیل حلقه های ماده جلوگیری می کنند. قمرهای گالیله مشتری، برخی از بزرگترین قمرهای منظومه شمسی، به سرعت هر حلقه بزرگ احتمالی را که ممکن است تشکیل شود، نابود می کنند.
مشتری حلقه های باریکی دارد که بیشتر آنها غبار پرتاب شده توسط قمرها و موادی هستند که ممکن است در اثر برخورد به فضا پرتاب شده باشند. از سوی دیگر، بسیاری از حلقه‌های زحل از یخ، احتمالاً قطعاتی از دنباله‌دارها، سیارک‌ها یا قمرهای یخی تشکیل شده‌اند که توسط گرانش زحل شکسته شده‌اند.
می دانیم که قمرهای زحل نقش حیاتی در شکل گیری و نگهداری حلقه های آن ایفا می کنند. اما یک یا چند قمر بزرگ همچنین می‌توانند حلقه‌ها را به‌طور گرانشی مختل کنند و یخ را از مدار سیاره به یک منطقه ناشناخته بیرون برانند. اگرچه اکثر مردم فکر می کنند که زحل تنها سیاره دارای حلقه است، حلقه های اطراف سیارات حتی در منظومه شمسی بسیار رایج هستند. به عنوان مثال، علاوه بر مشتری، غول های یخی منظومه شمسی اورانوس و نپتون دارای حلقه های باریکی از گاز و غبار هستند.
در مقایسه با سیارات دیگر، اورانوس دارای شیب محوری قوی است و محور مداری آن موازی با صفحه مداری است. موقعیت حلقه های این سیاره بر این اساس تنظیم می شود. این احتمال وجود دارد که جرمی با اورانوس برخورد کرده و باعث کج شدن محور آن شده باشد و یا ممکن است زمانی این سیاره حلقه های عظیمی داشته باشد که باعث این کج شدن شده است. البته حلقه ها به سیارات محدود نمی شوند. جسم کوچکی به عرض 230 کیلومتر به نام Chariklos که بین مشتری و اورانوس می چرخد نیز دارای حلقه هایی است.
همچنین سیاره کوتوله Haumea در کمربند کویپر دارای یک حلقه است. شبیه سازی ها نشان می دهد که حلقه های اطراف توده های یخ به دلیل برهم کنش گرانشی و حذف یخ از این توده ها رایج هستند.
مریخ نیز احتمالا در آینده حلقه زده خواهد شد. قمر مریخ، فوبوس، هر سال کمی به این سیاره نزدیکتر می شود. طی صد میلیون سال آینده، ماه به اندازه‌ای به مریخ نزدیک می‌شود که گرانش سیاره آن را از هم جدا می‌کند و حلقه‌ای با عمر کوتاه تشکیل می‌دهد که می‌تواند دوباره به ماه متراکم شود. حتی حلقه‌های زحل ممکن است موقتی باشند و در آینده سیاره را بارانی کنند. اگر بتوانیم حلقه ها را با جزئیات زیاد مطالعه کنیم، می توانیم از آنها برای کنار هم قرار دادن قطعات پازل تاریخ سیاره ها استفاده کنیم. کین معتقد است:
برای ما ستاره شناسان، حلقه ها مانند لکه های خون روی دیوار صحنه جنایت هستند. وقتی به حلقه‌های سیارات غول‌پیکر نگاه می‌کنیم، شواهدی از وقایعی پیدا می‌کنیم که باعث تجمع این مواد شده‌اند.
به هر حال حالا که مشتری حلقه های دیدنی ندارد، بیایید از حلقه های زحل لذت ببریم. این تحقیق توسط مجله علوم سیاره ای پذیرفته شده و در پایگاه arXiv موجود است.