Таинственные кольца вокруг космического камня могут быть вырезаны тайной луной

Тайная жизнь малых планет может оказаться еще более сложной и увлекательной, чем мы думали.

Ученые обнаружили, что пара тонких колец вращается вокруг похожего на астероид куска камня в холодных уголках космоса. за Юпитером, вероятно, находится под присмотром крошечной, невидимой луны.

Скалу зовут Харикло, это тип малой планеты, известный как кентавр – астероидоподобное тело, вращающееся вокруг Солнца в пространстве между Юпитер и Нептун (а не между Юпитером и Марсом, где простирается пояс астероидов).

Харикло, диаметром всего 250 километров (155 миль), является единственным известным кентавром или астероидом с кольцами. не один, а два.

Как астероиды поддерживают кольца, неизвестно. Но пара ученых под руководством астронома Аманды Сикафус из Института планетологии провела моделирование и обнаружила, что спутники являются правдоподобным объяснением.

«Кольца вокруг малых планет были открыты совсем недавно, и только недавно в настоящее время известно небольшое количество таких систем», — говорит Сикафуз.

«Были проведены значительные исследования ослепительных колец вокруг планет-гигантов; однако механизмы образования колец и эволюции вокруг небольших объектов недостаточно изучены. Мы показали, что одна из возможностей существования тонких колец вокруг небольших тел заключается в том, что они создаются небольшим спутником».

Кольца в Солнечной системе на самом деле не редкость. Половина планет (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) имеют кольца, а также некоторые карликовые планеты. Обычно они состоят из небольших частиц пыли и льда, которые вращаются вокруг экватора тела и находятся на гравитационной орбите, как деконструированная луна.

Мы обнаруживаем все большее число астероидов, у которых есть спутники, поэтому появляются малые планеты с маленькими кольцами. это не самые странные вещи, которые можно себе представить. Но два очень четко очерченных кольца, как у Харикло, представляют интерес.

Сикафуз и ее коллега, ученый-компьютерщик Марк Льюис из Университета Тринити, хотели выяснить, что делает кольца такими аккуратными.

Они провели серию симуляций N тел, используя модифицированный код, изначально разработанный для понимания колец Сатурна, и изменили различные параметры, чтобы попытаться воспроизвести систему Чарикло.

Исследователи обнаружили, что одна крошечная луна диаметром всего 1 километр (0,62 мили) может иметь тонкие кольца, похожие на те, что наблюдаются у Харикло. придавая им форму и сохраняя зазор между ними аналогично спутникам-пастухам Сатурна. На самом деле, такая луна может быть даже необходима.

«Планетные кольца естественным образом будут расширяться или рассеиваться с течением времени. Харикло демонстрирует два тонких кольца шириной в несколько километров. Для того, чтобы кольца оставались такими тонкими, , должен быть механизм, который бы удерживал материал и предотвращал его рассеивание», — говорит Сикафуз.

«Мы фактически показываем это в статье, моделируя кольцевую систему, подобную Харикло, которая не имеет спутника , и мы обнаруживаем, что ширина колец увеличивается линейно со временем. Это не похоже на ситуацию, когда существует спутник, находящийся в резонансе с материалом кольца, который ограничивает кольца наблюдаемой шириной в километры.»

Интересно, что эти два кольца находятся очень близко к расстоянию от Харикло, известному как предел Роша. Это критическое расстояние, на котором кольца должны начать слипаться под действием силы тяжести и образовывать сами спутники. Однако маленькая луна может достаточно возмущать кольцо, чтобы оно оставалось кольцом. Так что это еще один фактор, который может быть в пользу луны.

К сожалению, учитывая, насколько мал и далек от Чарикло и насколько меньше должна быть любая луна, мы не сможем получить никаких изображений. такой луны, не отправляя миссию, чтобы подойти немного ближе. Также может быть какой-то косвенный способ определить, есть ли на орбите Харикло луна, и контролировать ее кольца.

Также неясно, из чего сделаны кольца. Лед, вероятно, составляет довольно значительную долю, но мы не знаем, насколько велики частицы и как они взаимодействуют. Выяснение этих деталей поможет понять, что именно происходит с этим удивительным объектом.

Исследование опубликовано в The Planetary Научный журнал.