„Atunci când un corp ceresc, de exemplu un asteroid, trece în fața unei stele, scăderea temporară a luminozității stelei oferă informații despre mărimea, forma atmosfera și mediul înconjurător al corpului în tranzit” – explică cercetătorii de la Institutul de Astrofizică din Andaluzia (IAA-CSIC) în noul lor studiu publicat în revista Science.
Recent, aceeași metodă a fost aplicată pentru studierea sistemelor de inele ale centaurilor Chariklo și Chiron, ale planetei pitice Haumea, precum și ale lui Quaoar, situat dincolo de Neptun. Observând diminuarea luminii stelelor din fundal, astronomii au constatat că aceste obiecte sunt înconjurate de inele subțiri, despre care se credea anterior că sunt proprietăți exclusive a planetelor gigantice.
Chariklo a fost printre primele corpuri cerești de dimensiuni mai mici la care s-au descoperit inele, atunci când o echipă condusă de IAA-CSIC a analizat umbrele proiectate de Chariklo folosind o nouă tehnică. Cu un diametru de aproximativ 302 kilometrii, Chariklo este cel mai mare membru al clasei de asteroizi cunoscuți sub numele de centauri. Se află dincolo de orbita lui Saturn, orbitând la o distanță de peste 3 miliarde kilometri de Soare.
Diametrul lui Chariklo este de aproximativ 51 ori mai mic decât cel al Pământului, iar inelele sale orbitează la o distanță de aproximativ 400 km față de centrul corpului ceresc. Lățimea inelelor este estimată la 3–7 km. De la o astfel de distanță singura modalitate de a observa sistemul de inele este prin lumină de fundal oferită de stele îndepărtate, adică observarea scăderilor de intensitate a luminii.
În cadrul observațiilor efectuate cu telescopul James Webb, echipa de cercetători a profitat de faptul că Chariklo se deplasa cu o viteză relativ mică față de telescop, ceea ce le-a permis să creeze un model al sistemului de inele cu o rezoluție spațială foarte bună. Deși se așteptau ca în cazul acestor corpuri cerești mai mici sistemele de inele să fie relativ stabile, în timpul observațiilor s-a constatat cu surprindere că s-au modificat în doar câțiva ani.
„Comparând datele obținute în ultimul deceniu în timpul diferitelor tranzite stelare, am descoperit schimbări semnificative în cele două inele: în timp ce inelul interior prezintă o opacitate semnificativ mai mare, opacitatea inelului exterior a scăzut” – a declarat Pablo Santos-Sanz, cercetător la IAA-CSIC și autorul principal al studiului care prezintă noile rezultate.
Acest lucru este destul de surprinzător – în special pentru astronomii obișnuiți cu scări de timp astronomice mult mai lente – și sugerează că aceste sisteme de inele ar putea fi mult mai dinamice decât se credea anterior. „Rezultatele ne determină să regândim modul în care se formează aceste sisteme, cum evoluează și ce mecanisme le mențin stabilitatea. Faptul că suntem capabili să observăm aceste schimbări, deschide noi perspective în ceea ce privește înțelegerea evoluției acestor sisteme – și eventual, a altor sisteme de inele din Sistemul Solar”, a adăugat Santos-Sanz.
În plus, există și alte mistere. Echipa de cercetători consideră că inelul interior prezintă semne clare că este mai opac decât înainte, ceea ce sugerează că conține mai multă materie. Inelul exterior a devenit mai transparent, ceea ce s-ar putea datora faptului că particulele care alcătuiesc inelul au mărimi extrem de mici. Astfel, sub efectul presiunii radiante a luminii , particulele se împrăștie relativ rapid, ceea ce poate deforma inelul rapid.
Rămâne însă o enigmă faptul că la examinarea inelelor nici unul nu pare să se fi dezintegrat, ceea ce sugerează că există un mecanism de stabilizare sau ceva reînnoiește acest inel. Grupul de cercetători credea anterior că sistemul de inele ar putea fi menținut în poziție de rezonanță orbitală, în cadrul căreia o particulă înconjoară corpul ceresc exact o dată pe parcursul celor trei perioade de rotație ale lui Chariklo. Această rezonanță ar provoca însă și o migrație a inelelor spre exterior. În schimb, o altă echipă de cercetători a sugerat că inelele sunt menținute în poziție de un satelit „păstor”, care ar putea furniza și material suplimentar. Această explicație este în concordanță și cu cele mai recente date.
Ca de obicei, pentru a răspunde la aceste întrebări vor fi necesare observații suplimentare. Poate că în viitor se vor observa schimbări suplimentare în sistemul de inele, care vor ajuta la elucidarea funcționării acestuia. „Schimbările neașteptate observate în inelele lui Chariklo indică un comportament dinamic care a rămas până acum complet ascuns, și nu oferă indicii pentru o imagine fizică definitivă”, scriu cercetătorii în studiu.
