Странный объект между Сатурном и Ураном «развивает» собственную систему колец

Фото из открытых источников

Астрономы обнаружили признаки того, что небольшой ледяной мир Хирон, вращающийся между Сатурном и Ураном, может формировать новую систему колец практически в реальном времени.

Во Вселенной, где изменения обычно происходят на протяжении эпох, астрономам выпала редкая возможность понаблюдать в первом ряду за тем, как небольшой ледяной мир за Сатурном в режиме реального времени формирует совершенно новый набор колец.

Группа бразильских астрономов обнаружила, что полосы вещества, вращающиеся вокруг (2060) Хирона, объекта шириной 200 километров, вращающегося вокруг Солнца между Сатурном и Ураном, являются новыми и всё ещё формируются. Результаты исследования свидетельствуют о том, что окрестности Хирона находятся в переходном состоянии между хаотичным облаком обломков и полностью сформированной системой колец, что даёт учёным редкую возможность увидеть процесс формирования колец, который ранее никогда не наблюдался напрямую.

«Это был захватывающий сюрприз», — рассказал Кристиан Перейра, научный сотрудник Национальной обсерватории Бразилии, возглавлявший исследование. «В каком-то смысле это напоминает нам, что Солнечная система живая и непрерывно развивается, даже по меркам человечества».

Хирон, наряду с астероидом Харикло и карликовыми планетами Хаумеа и Квавар, является одним из четырех небольших миров в нашей Солнечной системе, которые, как известно, обладают кольцами, но он может быть самым динамичным из них всех.

Изменения в окружающей среде Хирона, подробно описанные в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters, могут помочь ученым понять, как как небольшие ледяные объекты, так и планеты-гиганты, такие как Сатурн и Уран, сформировали свои знаковые кольца миллиарды лет назад.

Хирон, состоящий из горных пород, водяного льда и органических соединений, принадлежит к необычной группе объектов, называемых кентаврами, которые вращаются между Юпитером и Нептуном и ведут себя отчасти как астероиды, отчасти как кометы. Хирон совершает один оборот вокруг Солнца за 50 земных лет.

С момента его открытия в 1977 году астрономы видели, как он время от времени становился ярче и даже выпускал слабый хвост, что свидетельствует о том, что он иногда выбрасывает газ и пыль в космос.

В сентябре 2023 года, когда Хирон на короткое время прошёл перед далёкой звездой (с точки зрения Земли), обсерватория Пику-дус-Диас в Бразилии зафиксировала небольшие, повторяющиеся провалы в блеске звезды. Сравнив эти данные с аналогичными событиями, задокументированными в 2011, 2018 и 2022 годах, исследователи обнаружили, что три отдельных плотных кольца, вращающихся на расстоянии примерно от 270 до 430 км от центра Хирона, оставались на месте более десятилетия.

В данных за 2023 год команда также обнаружила новую дисковидную структуру вокруг Хирона, простирающуюся примерно от 200 до 800 км, которая не была отражена в предыдущих данных. Более широкий, диффузный диск, вероятно, образовался только в течение последнего десятилетия, возможно, в результате столкновения или взрыва, высвободившего на орбиту новый материал, сказал Перейра.

Интересно, что группа также обнаружила слабо выраженную внешнюю особенность примерно в 1400 км от Хирона — значительно за пределами так называемого предела Роша, границы, где материал кольца должен собираться в луну, а не оставаться в виде мусора, отмечается в новом исследовании.

«Мы впервые обнаружили какие-либо следы присутствия вещества в этом регионе», — сообщил Перейра, добавив, что для подтверждения необходимы наблюдения с более высоким разрешением. «За пределами этого предела частицы, образующие кольцо, должны естественным образом начать объединяться в спутник, но, похоже, что-то этому препятствует».

Исследователи не уверены в причинах странного строения Хирона. Одна из гипотез заключается в том, что летучие льды под его поверхностью взорвались подобно комете, выбросив пыль и лёд, которые позже осели на орбите. Другая гипотеза предполагает, что небольшая луна раскололась, разбросав осколки вдоль экватора Хирона, согласно новому исследованию.

Последняя теория также могла бы объяснить устойчивый рост яркости Хирона за последнее десятилетие, который трудно объяснить только кометной активностью, сказал Перейра.

Другие эксперты говорят, что результаты исследования поднимают новые вопросы о том, как кольца вокруг малых тел могут сохраняться в течение длительного времени.

Чтобы подтвердить, действительно ли кольца Хирона эволюционируют, а не просто выглядят по-другому с нашей точки наблюдения, астрономы надеются зафиксировать больше событий, когда Хирон проходит перед далёкими звёздами. Такие события, регистрируемые высокоскоростными камерами в обсерваториях на разных континентах, — единственный прямой способ увидеть, меняется ли прозрачность, ширина или положение материала диска. По словам Перейры, эти признаки указывают на активное перераспределение пыли и льда, что служит прямым доказательством продолжающейся эволюции.

«Однако идеальным сценарием для удовлетворения нашего любопытства была бы космическая миссия, посвященная непосредственному наблюдению за этой интригующей системой», — говорит Перейра.