[830x]Наблюдения в нескольких обсерваториях в Южной Америке, в том числе в обсерватории ESO Ла Силья, принесли неожиданное открытие: удаленный астероид Харикло окружен двумя плотными и узкими кольцами. Колец у столь малого по размерам объекта еще никогда не обнаруживали; в Солнечной системе известны только кольца вокруг больших планет – Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Происхождение колец пока остается загадкой; возможно, это обломки столкнувшихся небесных тел. Новые результаты публикуются в онлайн-версии журнала Nature от 26 марта 2014 г.
Кольца Сатурна – одно из самых впечатляющих зрелищ на небе. Такие же кольца, хоть и гораздо менее яркие, найдены вокруг других планет-гигантов. Но несмотря на множество тщательно организованных исследований, никаких следов колец вокруг тел меньших размеров в нашей планетной системе обнаружено не было. И вот теперь наблюдения далекой малой планеты [1] (10199) Харикло (Chariklo) [2] в момент, когда она заслонила собой звезду, показали, что это небесное тело окружено двумя тонкими кольцами.
[830x]"Мы не занимались поисками колец специально, и даже не думали, что такие малые тела, как Харикло, могут их иметь. Поэтому его открытие — и вообще, то невероятное количество деталей, которое мы увидели в этой системе, — было как гром с ясного неба!" – говорит Фелипе Брага-Рибас (Felipe Braga-Ribas) из Национальной обсерватории Рио де Жанейро (Бразилия), руководитель программы наблюдений и ведущий автор новой статьи.
Харикло – самый большой из астероидов семейства Кентавров [3]; его орбита расположена во внешней части Солнечной системы, между Сатурном и Ураном. Вычисления показали, что 3 июня 2013 года он должен затмить собой звезду UCAC4 248-108672 и что это покрытие можно будет наблюдать в Южной Америке [4]. Астрономы организовали наблюдения этого явления с семью телескопами, в том числе с 1.54-метровым датским и телескопом TRAPPIST в обсерватории ESO Ла Силья в Чили [5]. В положенное время звезда действительно исчезла на несколько секунд из поля зрения, так как между ней и наблюдателями оказался астероид Харикло — событие, называемое в астрономии «покрытием» [6].
[830x]Однако ученые увидели гораздо больше, чем рассчитывали. За несколько секунд до и через несколько секунд после главного затмения в видимой яркости звезды было отмечено еще два очень коротких спада [7]. Вблизи Харикло было еще что-то, что затмевало свет звезды! Сравнивая изменения блеска звезды, измеренные в нескольких пунктах наблюдений, ученые реконструировали не только форму и размер самого объекта, но также и форму, ширину, ориентацию и другие параметры новооткрытых колец.
Оказалось, что у малой планеты диаметром 250 км, орбита которой дальше от Солнца, чем орбита Сатурна, имеется система из двух четко ограниченных колец шириной всего семь и три километра, разделенных девятикилометровым промежутком.
"Было удивительно осознавать, что мы оказались способны не только зарегистрировать существование системы колец, но и установить, что она состоит из двух отчетливо отделенных друг от друга частей", -- добавляет Уффе Гре Йоргенсен (Uffe Gråe Jørgensen) из Института Нильса Бора (Копенгагенский университет, Дания), член исследовательского коллектива. "Я пытаюсь вообразить, каково это – стоять на поверхности ледяного тела, столь маленького, что с него можно было бы улететь в космос даже со скоростью спортивного автомобиля, и смотреть на окружающую эту планету 20-километровую систему колец, расположенную в 1000 раз ближе от нее, чем Луна от Земли ". [8]
Хотя остается множество вопросов, астрономы полагают, что такие кольца скорее всего могли образоваться из плоского диска, состоящего из обломков столкновения. Два узких кольца могли быть сформированы под воздействием гипотетических малых спутников астероида.
"Так что, скорее всего, у Харикло кроме колец есть и по крайней мере одна маленькая Луна, которая еще ждет своего открытия", -- говорит Фелипе Брага Рибас.
В свою очередь и из самих колец может образоваться маленькая «луна». Такая последовательность событий, хоть и в гораздо большем масштабе, может объяснить рождение нашей собственной Луны в раннюю эпоху существования Солнечной системы, так же, как и происхождение многих других спутников планет и астероидов.
Руководители работы предварительно окрестили кольца именами рек, протекающих на севере и юге Бразилии – Ойапоке (Oiapoque) и Чуй (Chuí) [9].
Примечания
[1] По решению Международного астрономического союза (МАС), сейчас все обращающиеся вокруг Солнца объекты, слишком малые (недостаточно массивные) для того, чтобы под действием собственного поля тяготения принять приближенно сферическую форму, определяются как малые тела Солнечной системы. В эту категорию попадает большинство астероидов Главного пояса, околоземные объекты (NEO), астероиды семейства «троянцев», группирующиеся вокруг Марса и Юпитера, большинство «кентавров», большинство транснептуновых объектов (TNO) и кометы. В неформальном словоупотреблении «астероид» и «малая планета» часто значат одно и то же.
[2] Центр малых планет МАС (IAU Minor Planet Center) – центр сбора информации о малых телах Солнечной системы. Новооткрытым объектам присваиваются имена, состоящие из двух частей: номера (первоначально в порядке обнаружения, но сейчас в порядке определения параметров орбиты) и собственного имени.
[3] Кентавры – малые тела во внешних областях Солнечной системы с неустойчивыми орбитами, пересекающими орбиты планет-гигантов. Их орбиты из-за частых возмущений можно проследить только на несколько миллионов лет назад. Кентавры отличаются от гораздо более многочисленных астероидов Главного пояса (между орбитами Марса и Юпитера); возможно, они пришли из внешнего пояса астероидов (так называемого пояса Койпера). Они получили такое название как раз потому, что, как и мифические кентавры, сочетают в себе характеристики двух различных типов объектов — комет и астероидов. Харикло, по-видимому, скорее астероид – у этого малого тела не обнаружено следов кометной активности.
[4] Событие предсказано в результате систематического поиска, предпринятого с 2.2-м телескопом MPG/ESO в обсерватории ESO Ла Силья и недавно опубликованного.
[5] Кроме датского 1.54-м телескопа и телескопа TRAPPIST в обсерватории ESO Ла Силья, событие наблюдали телескопы следующих обсерваторий: Обсерватории Католического университета (UCO) Санта Мартина при Папском Католическом университете Чили (PUC); телескопы PROMPT университета Северной Каролины в Чэпел Хилл; обсерватории Пико дос Диас Национальной астрофизической лаборатории Бразилии (OPD/LNA); телескоп Южного астрофизического исследовательского центра (SOAR); 20-дюймовый телскоп Кэйси Харлингтен, который является частью сети обсерватории Сирчлайт (Searchlight Observatory Network); телескоп Р.Сэнднесса в центре космических исследований Сан Педро де Атакама; обсерватории университета де Понта Гросса; астрономической обсерватории Лос Молинос (OALM) в Уругвае; астрономической обсерватории астрофизического института Боске Алегре Национального университета Кордобы в Аргентине; обсерватории Поло Астрономико Казимиро Монтенегро Фильо.
[6] Это единственный способ определить точные размеры и форму столь удаленного объекта — диаметр Харикло всего около 250 километров при расстоянии от Земли более миллиарда километров. Даже в самые большие телескопы столь маленькое и далекое небесное тело выглядит едва заметной светящейся точкой.
[7] Кольца Урана и кольцевые дуги вокруг Нептуна были обнаружены подобным же образом во время покрытий этими планетами звезд в 1977 и 1984 годах, соответственно. В открытии кольца Нептуна участвовали и телескопы ESO.
[8] Вообще-то, этому автомобилю пришлось бы ехать довольно быстро — как Bugatti Veyron 16.4 или McLaren F1 — так как скорость убегания (вторая космическая скорость) для этого тела составляет примерно 350 км/ч!
[9] Эти имена, конечно, неформальные: официальные названия будут даны Международным Астрономическим Союзом (МАС) в соответствии с установленными правилами.
Ссылки
Текст статьи в журнале NatureФото датского 1.54-метрового телескопа
Фото телескопа TRAPPIST
Перевод пресс-релиза ESO eso1410. http://www.eso.org/public/russia/news/eso1410/