Хирон се сдобива с пръстени: Астрономи засичат рядко космическо явление

Пръстените на Сатурн са сред чудесата на нашата Слънчева система, с диаметър от приблизително 280 000 километра, обгръщащи гигантската планета. Но и по-малки небесни тела в Слънчевата система притежават впечатляващи пръстенни системи, макар и не толкова мащабни.

Учени съобщиха, че за първи път са наблюдавали пръстенна система в процес на формиране и еволюция — състояща се от четири пръстена и дифузен материал — около малко ледено тяло, наречено Хирон, което обикаля около Слънцето в пространството между Сатурн и Уран, пише Ройтерс.

Хирон принадлежи към клас обекти, наречени кентаври, които населяват външната част на Слънчевата система между Юпитер и Нептун, проявявайки характеристики както на астероиди, така и на комети. Официално наречен „(2060) Хирон“, той има диаметър около 200 километра и му отнема около 50 години, за да направи една обиколка около Слънцето. Кентаврите са съставени основно от скала, воден лед и сложни органични съединения.

От откриването му през 1977 г. астрономите периодично наблюдават Хирон и от години знаят, че около него има някакъв материал. В новото изследване учените са събрали най-добрите си данни за Хирон през 2023 г. с помощта на телескоп в обсерваторията Пико дос Диас в Бразилия, допълнени с данни от 2011, 2018 и 2022 г.

Изследователите съобщават, че тези наблюдения ясно показват, че Хирон е обграден от ясно изразени пръстени — три плътни пръстена на разстояние около 273 км, 325 км и 438 км от центъра на Хирон, и четвърти пръстен на приблизително 1400 км. Тази външна структура, открита за първи път, е необичайно далеч от Хирон и, според учените, изисква допълнителни наблюдения, за да се потвърди стабилността ѝ като пръстен. Трите вътрешни пръстена се намират в облак от прахообразен материал, въртящ се в дисковидна форма.

Сравнявайки данните от различните наблюдения, учените са открили значителни промени в пръстенната система — ясно доказателство, че пръстените се развиват в реално време, според Кристиан Лучиано Перейра, постдокторант в Националната обсерватория на Бразилия и водещ автор на изследването, публикувано в Astrophysical Journal Letters.

„Това ни дава рядка възможност да видим как подобни структури възникват и се променят“, казва Перейра.

Изследователят допълни, че пръстените на Хирон вероятно са съставени основно от воден лед, смесен с малки количества скален материал — подобно на пръстените на Сатурн. Водният лед може да играе ключова роля за стабилността на пръстенните системи, тъй като физическите му свойства позволяват на частиците да останат отделени, вместо да се слеят в луна.

Агенцията пише също, че Хирон понякога проявява кометоподобна активност — изхвърля газ и прах в космоса. През 1993 г. небесното тяло дори е показало малка опашка от материал, както правят кометите.

Изследователите предполагат, че пръстените му може да са съставени от остатъчен материал от възможен сблъсък, който е унищожил малка луна на Хирон, или от други космически сблъсъци, или от изхвърлен материал от самия Хирон — а може би от комбинация от тези фактори.

„Това е еволюираща система, която ще ни помогне да разберем динамичните механизми, управляващи създаването на пръстени и спътници около малки тела, с потенциални последици за различни видове дискова динамика във Вселената“, казва астрономът и съавтор на изследването Брага Рибас от Федералния технологичен университет в Парана и Междуинституционалната лаборатория по е-Астрономия в Бразилия.

И четирите големи външни планети в Слънчевата система — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имат пръстени, като тези на Сатурн са най-големи. Но от 2014 г. насам астрономите са открили, че и някои по-малки тела ги притежават. Хирон става четвъртото такова тяло, присъединявайки се към друг кентавър — Харикло — и ледените светове отвъд Нептун — Хаумеа и Кваоар.

„Това разнообразие ни напомня, че формирането на пръстени не е изключително за големите планети. Това е универсален процес, който може да се случи навсякъде, където съществуват подходящи физически условия“, казва Перейра.

Метод, наречен звездно закриване, е използван от екип от бразилски, френски и испански изследователи, за да наблюдават пръстените. Учените са наблюдавали как Хирон преминава пред далечна звезда, временно блокирайки светлината ѝ. Чрез измерване на затъмнението на звездната светлина от различни места на Земята, те са успели да определят средата около Хирон.

„Можем да възстановим формата и средата около обекта с прецизност до километър“, казва Перейра.