„Kada nebesko tijelo, primjerice asteroid, prođe ispred zvijezde, kratkotrajno slabljenje zvjezdane svjetlosti daje informacije o veličini, obliku i okolini tijela koje zaklanja”, objašnjavaju istraživači Andaluzijskog instituta za astrofiziku (IAA-CSIC) u svojoj novoj studiji, dodajući da se metoda već koristila i za otkrivanje rijetke atmosfere nebeskih tijela.
Nedavno su istu metodu primijenili za proučavanje sustava prstenova kentaura Chariklo i Chiron, patuljastog planeta Haumea te Quaoara iza Neptuna. Promatrajući slabljenje svjetlosti pozadinskih zvijezda, astronomi su utvrdili da su ti objekti okruženi finim prstenovima za koje se ranije vjerovalo da se nalaze isključivo oko divovskih planeta.
Chariklo je bio među prvim od tih manjih nebeskih tijela kod kojih su otkriveni prstenovi, kada je tim pod vodstvom IAA-CSIC-a novom tehnikom proučio sjene koje Chariklo baca. S promjerom od otprilike 302 kilometra Chariklo je najveći član klase asteroida poznatih kao kentauri. Kruži iza Saturnove orbite, više od 3 milijarde kilometara od Sunca.
Promjer Chariklo otprilike je 51 put manji od Zemljina, a njegovi prstenovi kruže na udaljenosti od otprilike 400 kilometara od središta tijela. Širina prstenova procjenjuje se na 3 do 7 kilometara. S takve udaljenosti jedini način promatranja sustava prstenova jest proučavanje zvjezdanih okultacija, odnosno praćenje pada svjetlosti dok tijelo i prstenovi prolaze ispred pozadinskih zvijezda.
Pri promatranjima Jamesom Webbom istraživački je tim iskoristio činjenicu da se Chariklo u odnosu na teleskop kretao relativno malom brzinom, pa su mogli stvoriti model sustava prstenova vrlo dobre prostorne rezolucije. Iako su očekivali da će sustavi prstenova kod tih manjih tijela biti relativno stabilni, tijekom promatranja tim je s iznenađenjem uočio da su se promijenili u svega nekoliko godina.
„Usporedbom s podacima dobivenima tijekom različitih zvjezdanih okultacija u posljednjem desetljeću otkrili smo ozbiljne promjene u dva prstena: dok unutarnji prsten pokazuje znatno veću neprozirnost, neprozirnost vanjskog prstena postala je manja”, izjavio je Pablo Santos-Sanz, istraživač IAA-CSIC-a i voditelj studije koja izvještava o novim rezultatima.
To je prilično iznenađujuće, osobito astronomima, koji su navikli na mnogo sporije astronomske vremenske ljestvice, i upućuje na to da bi ti sustavi prstenova mogli biti mnogo dinamičniji nego što se ranije mislilo. „Naši nas rezultati navode da preispitamo kako se ti sustavi oblikuju, kako se razvijaju i koji mehanizmi održavaju njihovu stabilnost. To što možemo uočiti te promjene otvara nove vidike za razumijevanje razvoja tih sustava, a možda i drugih sustava prstenova u Sunčevu sustavu”, dodao je Santos-Sanz.
Osim toga, postoje i dodatne zagonetke. Istraživački tim smatra da unutarnji prsten pokazuje stvarne znakove veće neprozirnosti nego prije, što upućuje na to da u njemu ima više tvari. Vanjski je prsten pak postao manje neproziran, što bi prema stručnjacima moglo proizlaziti iz iznimno male veličine čestica koje čine prsten. Tako se pod djelovanjem tlaka zračenja svjetlosti relativno brzo raspršuju, što u kratkom roku može deformirati prsten.
Zagonetka je, međutim, da pri pregledu prstenova nijedan ne djeluje potpuno raspadnuto, što upućuje na to da u pozadini mora djelovati neki stabilizirajući ili nadopunjujući mehanizam, smatraju stručnjaci. Istraživački je tim ranije mislio da sustav prstenova možda na mjestu drži orbitalna rezonancija, pri kojoj čestica oko tijela obiđe točno jednom u tri rotacijska perioda Chariklo. Ta bi rezonancija, međutim, uzrokovala i migraciju prstenova prema van. Drugi je istraživački tim naprotiv predložio da prstenove na mjestu drži drugi „pastirski” mali mjesec, koji bi usto sustavu prstenova osiguravao i dodatnu tvar. To je objašnjenje usklađeno i s najnovijim podacima.
Kao i najčešće, za odgovore na pitanja bit će potrebna daljnja promatranja. Možda će se u budućnosti uočiti dodatne promjene u sustavu prstenova, koje će pomoći otkriti kako sustav funkcionira. „Neočekivane promjene uočene u prstenovima Chariklo upućuju na dinamičko ponašanje koje je dosad bilo potpuno skriveno i još ne daju konačnu fizičku sliku”, pišu istraživači u studiji.
