W Układzie Słonecznym są ciała niebieskie otoczone pierścieniami. Najbardziej znane są pierścienie dookoła Saturna, ale system pierścieni mają również Jowisz, Uran i Neptun, jak również planetoida Chariklo i planeta karłowata Haumea. Teleskop Cheops należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej zaobserwował je również dookoła Quaoar - niewielkiego ciała niebieskiego, które jest kandydatem do miana planety karłowatej.
Jak się okazało, istnienie tych ostatnich pierścieni jest sprzeczne z prawami fizyki.
Daleko poza granicą
Quaoar ma średnicę około 1110 kilometrów i znajduje się daleko poza orbitą Neptuna, w pasie Kuipera (rozciągającym się za orbitą Neptuna). Ciało niebieskie okrąża Słońce w odległości prawie 44 razy większej niż Ziemia, w towarzystwie malutkiego księżyca o nazwie Weywot. Teleskop Cheops odkrył niedawno, że dookoła obiektu znajduje się również pojedynczy lodowy pierścień o średnicy 8200 km.
- Kiedy zebraliśmy wszystkie dane, zobaczyliśmy spadki jasności, które (...) wskazywały na obecność materiału na orbicie dookoła niego - opowiada Bruno Morgado z uniwersytetu w Rio de Janeiro, główny autor badania.
W przeciwieństwie do wszystkich innych znanych pierścieni, ten dookoła Quaoara znajduje się poza tzw. granicą Roche'a. Termin ten oznacza strefę dookoła ciała niebieskiego, wewnątrz której przechwycony przez nie obiekt zostałby rozerwany na kawałki. Do tej pory wszystkie zaobserwowane pierścienie mieściły się wewnątrz tej granicy. Materiał znajdujący się poza granicą Roche'a powinien zbić się w zwartego satelitę, jednak w przypadku pierścieni Quaoara do tego nie doszło.
Przyczyny pozostają nieznane
- Pierścienie mogą powstać z tego samego materiału, co ciało centralne lub z materii pochodzącej ze zderzenia z innym obiektem - wyjaśnia Isabella Pagano z Obserwatorium Astrofizycznego w Katanii, współautorka badania. - W tym momencie nie wiemy, co uformowało pierścienie Quaoara - dodała.
Naukowcy mają kilka hipotez dotyczących pochodzenia zagadkowej struktury. Pierścień mógł powstać w wyniku uderzenia w księżyc okrążający planetę ciało niebieskie, a naukowcom po prostu udało się dostrzec go jeszcze przed zbiciem się w satelitę. Pagano przyznaje jednak, że prawdopodobieństwo zaobserwowania tego jest niezwykle niskie. Rozwiązanie zagadki może kryć się również w brakach naszej wiedzy o powstawaniu pierścieni.
- Byś może musimy jeszcze raz przyjrzeć się teoriom dotyczącym zbijania się lodowych cząstek - tłumaczy naukowczyni. - Może okazać się, że nie zawsze będą one agregować się w większe ciała tak szybko, jak można by się spodziewać - dodaje.
Autorka/Autor: as//rzw
Źródło: ESA, Reuters, The Guardian
Źródło zdjęcia głównego: ESA/ATG