Când ne gândim la sistemele de inele, ceea ce în mod natural îmi vine în minte sunt planetele precum Saturn. Cei mai frumoși inele sunt cu siguranță cei mai cunoscuți, dar nu sunt singura planetă din Sistemul nostru Solar care îi are. Dupa cum voiajor misiuni demonstrate, fiecare planetă din Sistemul Solar exterior - de la Jupiter la Neptun - are propriul său sistem de inele. Și în ultimii ani, astronomii au descoperit că chiar și anumite planete minore - cum ar fi asteroizii Centaur 10199 Chariklo și 2006 Chiron - le au și ele.
Aceasta a fost o descoperire destul de surprinzătoare, deoarece aceste obiecte au astfel de orbite haotice. Având în vedere că traseele lor prin Sistemul Solar sunt adesea alterate de gravitatea puternică a gigantilor gazului, astronomii s-au întrebat în mod natural cum o planetă minoră poate reține un sistem de inele. Dar, datorită unei echipe de cercetători de la Universitatea de Stat din Sao Paulo din Brazilia, am putea fi aproape de a răspunde la această întrebare.
Într-un studiu intitulat „Inelele lui Chariklo în cadrul întâlnirilor apropiate cu planetele uriașe”, apărut recent în Jurnalul Astrofizic, au explicat modul în care au construit un model al Sistemului Solar care a încorporat 729 de obiecte simulate. Toate aceste obiecte aveau aceeași dimensiune ca Chariklo și aveau propriul sistem de inele. Au continuat apoi procesul de examinare a interacțiunii cu gigantul de gaz.
Pentru a o descompune, Centaurii sunt o populație de obiecte din Sistemul nostru solar care se comportă ca și comete și asteroizi (de aceea sunt numiți după fiarele hibride din mitologia greacă). 10199 Chariklo este cel mai mare membru cunoscut al populației Centaur, un posibil fost obiect trans-Neptunian (TNO) care se află în prezent în orbită între Saturn și Uranus.
Inelele din jurul acestui asteroid au fost observate pentru prima dată în 2013, când asteroidul a suferit o oculație stelară. Acest lucru a relevat un sistem format din două inele, cu o rază de 391 și 405 km și lățimi de aproximativ 7 km, respectiv 3 km. Caracteristicile de absorbție ale inelelor au arătat că erau parțial compuse din gheață cu apă. În acest sens, erau asemănătoare cu inelele lui Jupiter, Saturn, Uranus și alți giganți de gaze, care sunt compuse în mare parte din gheață de apă și praf.
Aceasta a fost urmată de descoperirile făcute în 2015 care au indicat faptul că 2006 Chiron - un alt Centaur major - ar putea avea un inel propriu. Acest lucru a dus la speculații suplimentare că ar putea exista multe planete minore în sistemul nostru solar care au un sistem de inele. Desigur, acest lucru a fost un pic perplex pentru astronomi, deoarece inelele sunt structuri fragile despre care s-a crezut că sunt exclusiv pentru gigantii gazului din Sistemul nostru.
Așa cum a spus profesorul Othon Winter, cercetătorul principal al echipei din Sao Paulo, prin Rețeaua Spațială prin e-mail:
„La început a fost o surpriză să găsești un Centaur cu inele, deoarece Centaurii au orbite haotice care rătăcesc între planetele uriașe și au dese întâlniri apropiate cu ei. Cu toate acestea, am arătat că, în majoritatea cazurilor, sistemul inelar poate supraviețui tuturor întâlnirilor apropiate cu planetele gigant. Prin urmare, Centaurii cu inele ar putea fi mult mai frecvente decât am crezut înainte. ”
De dragul studiului lor, Winter și colegii săi au considerat orbitele a 729 de clone de Chariklo simulate în timp ce orbitau Soarele pe parcursul a 100 de milioane de ani. Din aceasta, Winter și colegii săi au descoperit că fiecare Centaur a avut în medie aproximativ 150 de întâlniri apropiate cu un gigant de gaz, pe raza Hill a planetei în cauză. După cum a descris-o Winter:
„Studiul a fost realizat în două etape. Mai întâi am considerat un set de mai mult de 700 de clone de Chariklo. Clonele aveau traiectorii inițiale care erau ușor diferite de Chariklo în scopuri statistice (din moment ce avem de-a face cu traiectorii haotice) și simulau calculativ evoluția lor orbitală înainte în timp (pentru a vedea viitorul lor) și, de asemenea, înapoi în timp (pentru a vedea trecutul lor). În timpul acestor simulări am arhivat informațiile despre toate întâlnirile apropiate (multe mii) pe care le-au avut cu fiecare dintre planetele gigant. ”
„În a doua etapă, am efectuat simulări ale fiecăreia dintre întâlnirile apropiate găsite în primul pas, dar acum incluzând un disc de particule în jurul lui Chariklo (care reprezintă particulele de inel). Apoi, la sfârșitul fiecărei simulări am analizat ce s-a întâmplat cu particulele. Care au fost scoase din Chariklo (care scapă de câmpul său gravitațional)? Care dintre ele au fost puternic tulburate (încă orbitează în jurul Chariklo)? Care dintre ele nu au suferit niciun efect semnificativ? ”
În cele din urmă, simulările au arătat că în 90 la sută din cazuri, inelele Centaurelor au supraviețuit întâlnirilor lor apropiate cu uriașii de gaz, în timp ce au fost deranjați în 4 la sută din cazuri și au fost dezbrăcați doar 3 la sută din timp. Astfel, ei au ajuns la concluzia că, dacă există un mecanism eficient care creează inelele, atunci este suficient de puternic pentru a permite centaurilor să le păstreze.
Mai mult decât atât, cercetările lor par să indice că ceea ce era considerat unic pentru anumite corpuri planetare poate fi de fapt mai obișnuit. „Dezvăluie că sistemul nostru solar este complex nu doar la fel de întreg sau pentru corpuri mari”, a spus Winter, „dar chiar și corpurile mici pot prezenta structuri complexe și o evoluție temporală chiar mai complexă.”
Următorul pas pentru echipa de cercetare este studierea formării inelelor, ceea ce ar putea arăta că, de fapt, le-au ridicat de la giganții de gaz înșiși. Dar, indiferent de unde provin, devine din ce în ce mai clar că Centauri precum 10199 Chariklo nu sunt singuri. Ba mai mult, nu renunță niciodată la inele!
