Chiron dołącza do elitarnej grupy. Obiekty z pierścieniami w Układzie Słonecznym
Chiron należy do szczególnej kategorii ciał niebieskich zwanych centaurami, które łączą cechy asteroid i komet. Składa się głównie ze skał, lodu wodnego oraz związków organicznych, a pełne okrążenie Słońca zajmuje mu 50 lat ziemskich. Od momentu odkrycia w 1977 roku naukowcy notowali u Chirona okresowe pojaśnienia oraz pojawianie się słabej otoczki, co wskazywało na emisję gazu i pyłu. Teraz dołączył do bardzo wąskiego grona małych obiektów w naszym układzie planetarnym posiadających pierścienie, obok planetoidy Chariklo oraz planet karłowatych Haumea i Quaoar.
To była ekscytująca niespodzianka. W pewnym sensie przypomina nam to, że Układ Słoneczny żyje i nieustannie ewoluuje, nawet w ludzkiej skali czasu – tłumaczy Pereira
Czytaj też: Obiekt międzygwiezdny 3I/ATLAS nagle zaczął zmieniać kierunek lotu
Przełomowe obserwacje przeprowadzono metodą okultacji, czyli rejestrowania momentów, w których Chiron przesłaniał odległe gwiazdy. We wrześniu 2023 roku brazylijskie Obserwatorium Pico dos Dias zarejestrowało charakterystyczne osłabienia blasku gwiazdy, jednoznacznie wskazujące na obecność pierścieni. Porównanie z danymi z lat 2011, 2018 i 2022 ujawniło, że trzy wyraźne, gęste pierścienie krążące w odległości od 270 do 430 kilometrów od centrum Chirona utrzymują stabilną strukturę od ponad dekady. To sugeruje, iż ten element systemu pierścieni jest już w pełni ukształtowany. Jednak najciekawszym odkryciem okazała się nowa, dyskowa struktura zaobserwowana w 2023 roku, rozciągająca się od 200 do 800 kilometrów od obiektu. Ta formacja nie występowała we wcześniejszych pomiarach, co wskazuje, że prawdopodobnie uformowała się w ciągu ostatnich dziesięciu lat.
Szerszy, rozmyty dysk prawdopodobnie uformował się dopiero w ciągu ostatniej dekady, być może w wyniku kolizji lub wybuchu, który uwolnił świeży materiał na orbitę – dodaje główny autor badań
Materiał poza granicą Roche’a. Naukowa zagadka wymagająca wyjaśnienia
Najbardziej zastanawiającym odkryciem jest wykrycie słabej struktury w odległości niemal 1400 kilometrów od Chirona. Ta formacja znajduje się znacznie poza granicą Roche’a, czyli teoretyczną linią, poza którą materia pierścieni powinna naturalnie łączyć się w księżyc, a nie pozostawać w postaci rozproszonych fragmentów. Naukowcy rozważają kilka hipotez mogących wyjaśnić to nietypowe zjawisko. Jedna z możliwości zakłada erupcje kometarne, podczas których lotne substancje spod powierzchni Chirona gwałtownie uwalniają pył i lód na orbitę. Inna teoria sugeruje rozpad małego satelity, który rozproszył swoje fragmenty wzdłuż równika obiektu. Możliwe też, że pierścień jest po prostu na tyle młody, iż nie zdążył jeszcze uformować większych struktur.
Może być tak, że coś dodaje energii tym cząstkom i pozwala im utrzymywać się poza granicą bez łączenia się – podkreśla Keighley Rockcliffe, współautorka badania
Czytaj też: Księżycowy pył skrywa kosmiczne skarby. Naukowcy odkryli to, czego na Ziemi prawie nie ma
Aby potwierdzić dynamiczny charakter przemian zachodzących wokół Chirona, astronomowie planują obserwacje kolejnych zjawisk okultacyjnych. Tylko systematyczne monitorowanie pozwoli ustalić, czy materiał dysku zmienia swoją gęstość, szerokość lub położenie – co byłoby wyraźnym sygnałem aktywnej redystrybucji materii. Badanie opublikowane w The Astrophysical Journal Letters może dostarczyć kluczowych informacji na temat procesów formowania się pierścieni zarówno w przypadku małych lodowych ciał niebieskich, jak i gazowych olbrzymów przed miliardami lat. Chiron oferuje nam wyjątkową możliwość obserwowania zjawisk, które zazwyczaj pozostają ukryte w geologicznej przeszłości naszego systemu planetarnego.
Co tak naprawdę widzimy?
Obserwacje pierścieni wokół tak odległych obiektów wciąż obarczone są znacznym marginesem błędu, a interpretacja danych bywa niejednoznaczna. Niemniej jednak, nawet jeśli część wniosków okaże się przesadzona, samo zaobserwowanie jakichkolwiek zmian w tak krótkim czasie stanowi niezwykłe osiągnięcie. To, co dzieje się z Chironem, przypomina nam, że Układ Słoneczny wcale nie jest zamrożonym muzeum, lecz dynamicznym systemem, w którym ciągle coś się zmienia. Być może najcenniejszą lekcją z tych obserwacji jest uświadomienie sobie, że procesy kosmiczne nie zawsze wymagają milionów lat – niektóre z nich możemy śledzić niemal w czasie rzeczywistym.