Kad mēs domājam par gredzenu sistēmām, dabiski ienāk prātā tādas planētas kā Saturns. Tie ir skaisti gredzeni, protams, vispazīstamākie, taču tie nav vienīgā planēta mūsu Saules sistēmā, kur tos ir. Kā Voyager demonstrētās misijas, katrai ārējās Saules sistēmas planētai - no Jupitera līdz Neptūnam - ir sava gredzenu sistēma. Un pēdējos gados astronomi ir atklājuši, ka arī dažām mazākām planētām - piemēram, Kentaura asteroīdiem 10199 Chariklo un 2006 Chiron - ir tās.
Tas bija diezgan pārsteidzošs atradums, jo šiem objektiem ir tik haotiskas orbītas. Ņemot vērā to, ka viņu ceļus caur Saules sistēmu bieži maina spēcīgais gāzes gigantu gravitācijas spēks, astronomi ir dabiski domājuši, kā neliela planēta varētu saglabāt gredzenu sistēmu. Bet, pateicoties pētnieku komandai no Sanpaulu Valsts universitātes Brazīlijā, mēs varētu būt tuvu, lai atbildētu uz šo jautājumu.
Pētījumā ar nosaukumu “Chariklo gredzeni ciešā saskarē ar milzu planētām”, kas nesen parādījās Astrofizikas žurnāls, viņi paskaidroja, kā viņi izveidoja Saules sistēmas modeli, kurā tika iekļauti 729 imitēti objekti. Visi šie objekti bija tāda paša izmēra kā Chariklo, un viņiem bija sava gredzenu sistēma. Pēc tam viņi pārbaudīja, kā viņus ietekmēja mijiedarbība ar gāzes gigantu.
Lai to sadalītu, kentauri ir mūsu Saules sistēmas objektu kopums, kas uzvedas gan kā komētas, gan kā asteroīdi (tātad, kāpēc viņi nosaukti grieķu mitoloģijas hibrīdo zvēru vārdā). 10199 Chariklo ir lielākais zināmais Kentauras populācijas loceklis, iespējams, bijušais Trans-Neptunian Object (TNO), kurš šobrīd riņķo apkārt Saturnam un Urānam.
Gredzeni ap šo asteroīdu pirmo reizi tika pamanīti 2013. gadā, kad asteroīdam tika veikta zvaigžņu okulācija. Tas atklāja divu gredzenu sistēmu ar rādiusu attiecīgi 391 un 405 km un platumu attiecīgi apmēram 7 km 3 km. Gredzenu absorbcijas īpašības parādīja, ka tie daļēji sastāv no ūdens ledus. Šajā ziņā tie bija līdzīgi Jupitera, Saturna, Urāna un citu gāzes gigantu gredzeniem, kas galvenokārt sastāv no ūdens ledus un putekļiem.
Tam sekoja secinājumi, kas izdarīti 2015. gadā, norādot, ka 2006. gada Chiron - vēl vienam lielākajam Kentauram - varētu būt savs gredzens. Tas noveda pie papildu spekulācijām, ka mūsu Saules sistēmā varētu būt daudz nelielu planētu, kurām ir gredzenu sistēma. Protams, tas bija mazliet satraucoši astronomu priekšā, jo gredzeni ir trauslas struktūras, kuras, domājams, ir ekskluzīvas mūsu sistēmas gāzes milžiem.
Kā Sanpaulu komandas vadošais pētnieks profesors Othon Winter sacīja e-pastā Space Magazine:
“Sākumā bija pārsteigums atrast Kentauru ar gredzeniem, jo Kentauriem ir haotiskas orbītas, kas klīst starp milzu planētām un bieži ciešā saskarē ar tām. Tomēr mēs esam parādījuši, ka vairumā gadījumu gredzenu sistēma var izdzīvot visas tuvās tikšanās ar milzu planētām. Tāpēc kentauri ar gredzeniem varētu būt daudz izplatītāki, nekā mēs domājām iepriekš. ”
Pētījuma dēļ Vinters un viņa kolēģi apsvēra 729 imitēto Čarikas klonu orbītas, kad tie 100 miljonu gadu laikā riņķoja ap Sauli. No tā Vinters un viņa kolēģi secināja, ka katrs Kentaurs vidēji bija apmēram 150 tuvu tikšanos ar gāzes gigantu vienas kalna rādiusā no attiecīgās planētas. Kā Ziema to aprakstīja:
“Pētījums tika veikts divos posmos. Vispirms mēs apskatījām vairāk nekā 700 Chariklo klonu komplektu. Kloniem bija sākotnējās trajektorijas, kas statistikas nolūkos nedaudz atšķīrās no Chariklo (jo mums ir darīšana ar haotiskām trajektorijām), un skaitliski simulēja to orbitālo evolūciju uz priekšu laikā (lai redzētu viņu nākotni) un arī atpakaļ laikā (lai redzētu savu pagātni). Šo simulāciju laikā mēs arhivējām informāciju par visām tuvajām tikšanās reizēm (daudziem tūkstošiem), kas viņiem bija ar katru no milzu planētām. ”
“Otrajā posmā mēs veicām simulācijas katrai no ciešajām tikšanās reizēm, kas tika atrasta pirmajā posmā, bet tagad tajā bija daļiņu disks ap Chariklo (kas attēlo gredzena daļiņas). Pēc tam katras simulācijas beigās mēs analizējām to, kas notika ar daļiņām. Kuri tika noņemti no Chariklo (izkļūstot no tā gravitācijas lauka)? Kurus no tiem stipri traucēja (joprojām riņķo ap Šariklo)? Kuriem no tiem nav bijusi būtiska ietekme? ”
Rezultātā simulācijas parādīja, ka 90 procentos gadījumu kentauru gredzeni izdzīvoja no ciešās tikšanās ar gāzes milžiem, turpretī 4 procentos gadījumu tie tika traucēti un tika atdalīti tikai 3 procentos laika. Tādējādi viņi secināja: ja ir efektīvs mehānisms, kas rada gredzenus, tad tas ir pietiekami stiprs, lai ļautu kentauriem tos paturēt.
Turklāt viņu pētījumi šķietami norāda, ka tas, kas tika uzskatīts par unikālu noteiktiem planētu ķermeņiem, patiesībā var būt izplatītāks. "Tas atklāj, ka mūsu Saules sistēma ir sarežģīta ne tikai kopumā, vai arī lieliem ķermeņiem," sacīja Ziema, "bet pat maziem ķermeņiem var būt sarežģītas struktūras un vēl sarežģītāka laika evolūcija."
Nākamais pētnieku grupas solis ir izpētīt gredzenu veidošanos, kas varētu parādīt, ka patiesībā viņi tos paņem no pašiem gāzes gigantiem. Bet neatkarīgi no tā, no kurienes viņi nāk, kļūst arvien skaidrāks, ka tādi kentauri kā 10199 Chariklo nav vieni. Turklāt viņi drīz vien nepamet savus gredzenus!
