Кільця в Сонячній системі не такі вже й рідкісні. У половини планет вони є, а в інших вони можуть бути в минулому. У деяких астероїдів є кільця, наприклад, у карликової планети Хаумеа. Навіть у Сонця є свого роду кільця. Тепер астрономи знайшли абсолютно нову систему кілець. Тільки цей змусив їх почухати потилицю, тому що вона не схожа ні на що інше в Сонячній системі.
Квавар , маленька карликова планета, яка знаходиться в поясі Койпера за Плутоном, також оточена щільним кільцем — кільцем, що обертається на такій великій відстані, що воно все ще має бути зліпленим, як місяць.
Відкриття означає, що вченим , можливо, доведеться переглянути наше розуміння того, як формуються супутники та кільця і ??як на них впливає гравітаційна взаємодія з їх великим компаньйоном.
Квавар розміром всього 1110 кілометрів (690 миль) у поперечнику був виявлений у 2002 році і з роками виявився досить цікавою маленькою кам’яною кулькою. На ньому видно ознаки крижаного вулканізму , і навіть є симпатичний маленький місяць на ім’я Вейуот, всього 170 кілометрів у поперечнику.
Але 2021 року астрономи помітили інше. Вони спостерігали, як Квавар, темна тінь у далеких куточках Сонячної системи, перемістився в позицію, щоб приховати зірку вдалині, вид спостереження, що називається затемненням. Спостереження з наземного телескопа в Австралії показали, що карликова планета має кільце.
Під керівництвом астронома Бруно Моргадо з Федерального університету Ріо-де-Жанейро в Бразилії група астрономів вирушила на пошуки додаткових доказів. Але ви не можете просто навести телескоп на крихітну карликову планету в глибокій темряві пояса Койпера і сподіватися розглянути будь-яку деталь, не кажучи вже про те, щоб побачити самі обручки.
Натомість дослідникам довелося покладатися на дані, зібрані кількома наземними телескопами у період з 2019 по 2020 рік, у пошуках додаткових покриттів, а також спостереження за покриттям, які він та його команда зібрали у 2021 році з використанням характеристик Європейського космічного агентства (ЄКА). Супутник ExOPlanet (Хеопс). Хеопс, що базується в космосі, був потрібен, щоб показати, що наземні натяки на кільце не були результатом атмосферних спотворень.
Зрештою, об’єднані дані дали більше, ніж просто підказку.
«Коли ми зібрали всі разом, ми побачили падіння яскравості, яке не було викликане Кваваром, а вказувало на присутність матеріалу на круговій орбіті навколо нього», — каже Моргадо. «У той момент, коли ми побачили це, ми сказали: «Добре, ми бачимо обручку навколо Квавару».
Дані дозволили дослідникам охарактеризувати кільце, і саме тут воно стало справді дивним. Кільце обертається навколо карликової планети на відстані 4100 кілометрів від центру Квавар, або приблизно 7,4 радіусу Квавар. (Вейвот, для довідки, знаходиться набагато далі, на відстані 24 радіуси). Але кордон Квавар Рош знаходиться всього в 1780 кілометрах від центру Квавар. гравітація більшого тіла перевищує силу тяжіння, необхідну для утримання меншого тіла разом.
Як тільки великий об’єкт перетинає межу Роша, ви можете з повною підставою очікувати, що він перетвориться на щебінь, який незабаром перетвориться на кільце. За межами межі Роша ви повинні знайти неушкоджені місяця.
Звичайно, уламки можуть існувати за межами Роша, але вони все одно повинні злипатися за відносно короткий період часу, всього за кілька десятиліть, і зливатися у своєрідний місяць. У жодного іншого тіла Сонячної системи немає кілець за межами межі Роша.
«Що особливо інтригує в цьому відкритті навколо Квавару, так це те, що кільце речовини знаходиться набагато далі за межу Роша», — говорить астроном Джованні Бруно з Національного інституту астрофізики в Італії. «У результаті наших спостережень класична вистава про те, що щільні кільця існують лише всередині межі Роша планетарного тіла, має бути повністю переглянуто».
Потрібні додаткові дослідження, щоб з’ясувати, чому кільце не перетворилося на місяць, але є кілька можливих пояснень. По-перше, щебінь, з якого складається кільце, чомусь швидше відскакує один від одного, ніж злипається. Інша можливість полягає в тому, що Вейуот або навіть ще не виявлений місяць Квавара створюють гравітаційні обурення, які підтримують швидкість зіткнення в кільці досить високою, щоб запобігти злипанню.
Але відкриття також передбачає, що таких кілець може бути більше , що обертаються навколо менших об’єктів Сонячної системи, які ще потрібно знайти. Можливо, в одному з них ми зможемо знайти якісь відповіді.
