»Ko nebesno telo, na primer asteroid, preide pred zvezdo, kratkotrajno zatemnitev zvezdne svetlobe daje informacijo o velikosti, obliki in okolici zakrivajočega telesa,« pojasnjujejo raziskovalci Andaluzijskega astrofizičnega inštituta (IAA-CSIC) v svoji novi študiji, ter dodajajo, da so metodo uporabili že tudi za odkrivanje redke atmosfere nebesnih teles.
Nedavno so isto metodo uporabili za preučevanje obročnih sistemov kentavrov Chariklo in Chiron, pritlikavega planeta Haumea ter objekta Quaoar onkraj Neptuna. Z opazovanjem zatemnitve svetlobe zvezd v ozadju so astronomi ugotovili, da te objekte obdajajo fini obroči, za katere so prej mislili, da jih najdemo izključno okoli orjaških planetov.
Chariklo je bil med prvimi med temi manjšimi nebesnimi telesi, pri katerem so odkrili obroče, ko je ekipa pod vodstvom IAA-CSIC z novo tehniko preučila sence, ki jih meče Chariklo. S premerom okoli 302 kilometra je Chariklo največji član razreda asteroidov, znanih kot kentavri. Kroži onkraj Saturnove orbite, več kot 3 milijarde kilometrov od Sonca.
Premer Charikla je približno 51-krat manjši od Zemljinega, njegovi obroči pa krožijo na razdalji približno 400 kilometrov od središča telesa. Širino obročev ocenjujejo na 3–7 kilometrov. Z take razdalje je edini način opazovanja obročnega sistema preučevanje zakritij zvezd, torej spremljanje padcev svetlobe, ko telo in obroči prehajajo pred zvezdami v ozadju.
Pri opazovanjih z Jamesom Webbom je raziskovalna skupina izkoristila dejstvo, da se je Chariklo glede na teleskop gibal razmeroma počasi, zato so lahko ustvarili model obročnega sistema z zelo dobro prostorsko ločljivostjo. Čeprav so pričakovali, da bodo obročni sistemi pri teh manjših telesih razmeroma stabilni, je ekipa med opazovanji presenečeno ugotovila, da so se v nekaj letih spremenili.
»V primerjavi s podatki, pridobljenimi med različnimi zakritji v zadnjem desetletju, smo v obeh obročih odkrili resne spremembe: medtem ko notranji obroč kaže bistveno večjo motnost (opaciteto), je motnost zunanjega obroča postala nižja,« je izjavil Pablo Santos-Sanz, raziskovalec IAA-CSIC in vodja študije, ki poroča o novih rezultatih.
To je precej presenetljivo – zlasti za astronome, ki so vajeni veliko počasnejših astronomskih časovnih lestvic – in nakazuje, da so ti obročni sistemi lahko precej bolj dinamični, kot so mislili prej. »Naši rezultati nas silijo, da znova premislimo, kako ti sistemi nastajajo, kako se razvijajo in kateri mehanizmi vzdržujejo njihovo stabilnost. To, da te spremembe lahko zaznamo, odpira nova obzorja za razumevanje razvoja teh sistemov – in morda tudi drugih obročnih sistemov v Osončju,« je dodal Santos-Sanz.
Poleg tega obstajajo še dodatne uganke. Raziskovalna skupina meni, da notranji obroč kaže pristne znake, da je bolj neprozoren kot prej, kar nakazuje, da je v njem več snovi. Zunanji obroč pa je postal manj neprozoren, kar po mnenju strokovnjakov lahko izvira iz izjemno majhne velikosti delcev, ki ga sestavljajo. Zaradi sevalnega tlaka svetlobe se zato razmeroma hitro razpršijo, kar lahko v kratkem času popači obroč.
Uganka pa je, da pri pregledu obročev nobeden ne izgleda povsem razpadel, kar nakazuje, da mora v ozadju delovati nekakšen stabilizacijski ali nadomestitveni mehanizem, menijo strokovnjaki. Raziskovalna skupina je prej mislila, da obročni sistem morda na mestu drži orbitalna resonanca, pri kateri delec točno enkrat obkroži telo v treh vrtilnih periodah Charikla. Ta resonanca pa bi povzročala tudi selitev obročev navzven. Druga raziskovalna skupina je nasprotno predlagala, da obroče na mestu drži drug »pastirski« majhen satelit, ki bi obročnemu sistemu hkrati dobavljal dodatno snov. Ta razlaga je skladna tudi z najnovejšimi podatki.
Kot ponavadi bodo tudi tu za odgovore na vprašanja potrebna dodatna opazovanja. Morda bodo v prihodnosti v obročnem sistemu videli nadaljnje spremembe, ki bodo pomagale razkriti njegovo delovanje. »Nepričakovane spremembe, zaznane v obročih Charikla, nakazujejo dinamično obnašanje, ki je bilo doslej popolnoma skrito, in še ne dajejo dokončne fizikalne slike,« pišejo raziskovalci v študiji.
