قمرهای چوپان:

در منظومه شمسی ما، اجرامی به نام قمر های چوپان وجود دارند، که به انها قمر ناظر یا قمر گله‌بان نیز میگویند. در زبان انگلیسی به انها shepherd moon گفته می شود.

همه ما بارها از نظم حرکت سیارات شنیده ایم اما شاید جالب باشد که بدانید نظم سیارات بی دلیل رخ نداده است و این نظم ناشی از برایند نیروهای گرانشی بین سیارات در طی میلیاردها سال است. برایند نیروی گرانشی سیارات منجر به بوجود امدن مناطقی در منظومه شمسی می شود که هیچ سیاره، قمر و یا سیارکی اجازه قرارگیری در انها را ندارد و در صورت ورود به آن مناطق در اثر نیروهای گرانشی سیارات اطراف به بیرون یا درون پرتاب می شود. اگر به این موضوع علاقمند هستید، حتما در اینترنت رزونانس مداری و یا شکاف های کرک وود را سرچ کنید.

اما همین موضوع در مقیاس کوچکتر و در سیستم حلقه سیارات نیز برقرار است، در سیستم حلقه سیارات قمرهایی وجود دارند که در طی میلیون ها سال و به دلیل موقعیت مداری خاصی که دارند وظیفه نظم دهی به ساختار حلقه را برعهده گرفته اند.

این قمر ها مثل یک چوپان که گله گوسفندان سرگردان را هدایت می کند، ذرات کوچک و خرده سنگ هایی که در حلقه سیاراتی مثل زحل و اورانوس قرار دارند را هدایت می کند و نظم و ساختار حلقه را ثابت نگه می دارد.

قمرهای چوپان چگونه کار می کنند؟

تفاوت قمرهای چوپان با دیگر قمرها در تاثیرات گرانشی آنها است که ناشی از موقعیت خاص قرارگیری آن ها است. این قمرها به کمک نیروی جاذبه اندک خود خرده سنگ های نزدیک به خودشان را جذب می کنند و در اثر رزونانس مداری (تشدید مداری) انها را به نواحی درونی یا بیرونی تر پرتاب می کنند.

اثر نظم دهی این قمرها به وضوح در برخی از حلقه های زحل مثل حلقه F قابل مشاهده است. در ویدیوهایی که توسط کاوشگر کاسینی از این حلقه و دو قمرچوپان اون یه نام های پاندورا و پرومتئوس گرفته شده اس به زیبایی مشاهده می کنیم که اثر نیروی گرانش این دو قمر مثل یک موج خرده سنگ ها را هدایت می کند و نظم حلقه را حفظ می کند.

کشف قمرهای چوپان:

نخستین ایده برای وجود قمرهای چوپان به سیاره اورانوس برمیگردد. در سال ۱۹۷۹ نظم زیبا و لبه های تیز حلقه های اورانوس سوالات زیادی را مطرح کرد، اینکه چگونه گاز و خرده سنگ ها در اطراف یک سیاره می توانند تا این اندازه منظم و دقیق حلقه ها را ایجاد کنند؟

تا اینکه دو دانشمند ایده وجود قمرهای چوپان را به صورت تئوری مطرح کردند و در همان سال دو قمر توسط کاوشگر ویجر ۱ کشف شد.

قمرهای چوپان در دیگر سیارات:

سیاره مشتری:

سیاره مشتری دارای سیستم بسیار نازک و کم فروغی از حلقه ها هست به نحوی که حلقه های مشتری توسط تلسکوپ های زمینی اصلا قابل مشاهده نیست. سیاره مشتری دارای یک حلقه اصلی است که توسط دو قمر به نام های متیس و آدراستیا کنترل می شود.

سیاره زحل:

حتما تا کنون تصاویر این سیاره که به حلقه های زیبایش معروف است را بارها و بارها دیده اید، پیشنهاد میکنم مجددا نگاهی به حلقه های زیبای این سیاره بیندازید و این بار به شکاف ها و فاصله هایی که بین حلقه ها وجود دارد دقت کنید. چند حلقه را میتوانید تشخیص دهید؟ چند شکاف را مشاهده می کنید؟ حال وقت آن است که از خود بپرسیم، این شکاف ها و این فواصل بین حلقه ها چگونه ایجاد شده است؟

سیاره زحل چندین قمر چوپان دارد. که هر یک وظیفه ساماندهی به بخشی از حلقه ها را برعهده دارند.

قمر پرومتئوس و پاندورا در اطراف حلقه F، قمر دافنیس که شکاف کیلر را ایجاد کرده است، قمر پان که مسبب ایجاد شکاف انکه شده است و قمر ژانوس و اپیمتئوس که حلقه A را در برگرفته اند.

سیاره اورانوس:

سیاره اورانوس نیز دارای چندین حلقه تیز و لبه دار است که یکی از آن حلقه ها به نام حلقه ε که توسط دو قمر به نام های کوردلیا و اوفلیا احاطه شده است.

سیاره نپتون:

دارای ضعیف ترین حلقه های منظومه شمسی است و حلقه های آن در مقایسه با دیگر سیارات به مراتب کمتر مورد بررسی قرار گرفته است اما در بررسی های اولیه احتمالا قمر گالاتئا اثرات گرانشی را روی حلقه آدامز ایجاد می کند که البته هنوز این ایده به دلیل نبود مشاهدات به تایید قطعی نرسیده است. دقت داشته باشید که بررسی حلقه های نپتون از زمین قابل مشاهده نیستند و فقط کاوشگرهایی که به مناطق بیرونی منظومه شمسی سفر کرده باشند می توانند تصاویری از حلقه های این سیاره برای ما ارسال کنند.