У этой карликовой планеты есть кольцо вместо Луны, и ученые не знают почему

Последние данные телескопа показали, что небольшая планета в дальних уголках нашей солнечной системы окружена плотным кольцом. И ученые сбиты с толку, почему.

Планета Кваоар является одной из примерно 3000 малых планет, которые вращаются вокруг Солнца за Нептуном, и при ширине 690 миль (1110 километров) она занимает седьмое место по величине, а Плутон и Эрида считаются самыми большими.

Согласно пресс-релизу Европейского космического агентства, которое использовало наземные телескопы и новый космический телескоп Cheops для сбора данных, наблюдения Quaoar, проведенные в период с 2018 по 2021 год, показали, что у планеты есть кольцо, расположенное дальше от нее, чем ученые ранее считали возможным.

Исходя из обычного мышления, весь материал, из которого состоит плотное кольцо Кваоара, должен был конденсироваться и образовать небольшую луну. Но это не так.

“Ранние результаты показывают, что низкие температуры на Кваоаре могут играть определенную роль в предотвращении слипания ледяных частиц, но необходимы дополнительные исследования”, - говорится в пресс-релизе.

До этих новых наблюдений за Quaoar ученые в основном считали, что планеты не могут образовывать кольца за пределами определенного расстояния. Общепринятое правило небесной механики гласит, что вещество на орбите вокруг планеты образует сферический объект — или Луну — если оно вращается на достаточно большом расстоянии от планеты. Но эта луна будет разорвана на части, если она приблизится к так называемому “пределу Роша”, точке, в которой приливные силы планеты будут сильнее, чем гравитация, удерживающая Луну вместе.

Например, все кольца вокруг Сатурна лежат внутри предела Роша планеты. Однако что озадачивает в Кваоаре, так это то, что его кольцо находится далеко за пределами планеты Рош, в области, где материал должен образовывать луну.

“В результате наших наблюдений классическое представление о том, что плотные кольца сохраняются только внутри предела Роша планетарного тела, должно быть тщательно пересмотрено”, - сказал Джованни Бруно из Астрофизической обсерватории INAF в Катании, Италия, в заявлении.

По словам ЕКА, сбор данных, которые выявили загадочное кольцо Кваоара, сам по себе был поводом для празднования. Из-за небольшого размера планеты и расстояния от Земли исследователи хотели наблюдать за ней, используя “затенение” — способ наблюдения за планетой, ожидая, пока она будет освещена звездой, освещающей ее силуэт.

По словам ЕКА, это может быть чрезвычайно сложным процессом, потому что телескоп, планета и звезда должны быть идеально выровнены. Это наблюдение стало возможным благодаря недавним усилиям космического агентства по созданию беспрецедентно подробной карты звезд.

ЕКА также использовало Cheops, который был запущен в 2019 году. Хеопс обычно изучает экзопланеты или тела, которые находятся за пределами солнечной системы Земли. Но в данном случае он нацелился на более близкую цель Кваоар, которая вращается вокруг Солнца даже дальше, чем Нептун — примерно в 44 раза дальше орбиты Земли.

“Я немного скептически относилась к возможности сделать это с помощью CHEOPS”, - сказала Изабелла Пагано, директор Астрофизической обсерватории INAF в Катании, в заявлении.

Но это сработало. По данным ЕКА, наблюдение Хеопса стало первым в своем роде — наблюдением одной из самых отдаленных планет в нашей Солнечной системе с помощью космического телескопа.

Затем исследователи сравнили данные, собранные Cheops, с наблюдениями с помощью наземных телескопов, что привело к их удивительному открытию.

“Когда мы собрали все вместе, мы увидели падения яркости, которые не были вызваны Quaoar, но которые указывали на присутствие материала на круговой орбите вокруг него. В тот момент, когда мы увидели это, мы сказали: ” Хорошо, мы видим кольцо вокруг Кваоара ", - сказал Бруно Моргадо, профессор Федерального университета Рио-де-Жанейро в Бразилии, который руководил анализом, в заявлении.

По данным ЕКА, теоретики — ученые, которые являются экспертами в различных теориях, — сейчас работают, пытаясь понять, как уцелело кольцо Кваоара.