Если бы кольца могли говорить, они бы шептали: Хирон меняется быстрее, чем мы думали

В безднах космоса, где время течёт миллиардами лет, астрономам иногда выпадает уникальный шанс стать свидетелями стремительных, по вселенским меркам, перемен. Именно такая удача улыбнулась команде бразильских исследователей, которые, похоже, наблюдают за рождением новой системы колец вокруг далёкого ледяного мира. Речь идёт о Хироне — небольшом объекте, вращающемся вокруг Солнца между орбитами Сатурна и Урана.

Что происходит с Хироном?

Группа астрономов под руководством Кристиана Перейры из Национальной обсерватории Бразилии обнаружила, что полосы вещества, окружающие Хирон, являются новыми и всё ещё формируются. Это не статичная, давно сложившаяся структура, а динамичный процесс, который мы можем видеть практически в реальном времени.

"Это был захватывающий сюрприз. В каком-то смысле это напоминает нам, что Солнечная система живая и непрерывно развивается, даже по меркам человечества", — рассказал Кристиан Перейра.

Учёные считают, что окрестности Хирона находятся в уникальном переходном состоянии — между хаотичным облаком обломков и полноценной, стабильной системой колец, подобной кольцам Сатурна. Такой процесс никогда раньше не наблюдался астрономами напрямую.

Как было сделано открытие

Ключом к разгадке стало наблюдение за так называемыми "покрытиями" — моментами, когда Хирон, с точки зрения земного наблюдателя, проходит на фоне далёкой звезды. В сентябре 2023 года обсерватория Пику-дус-Диас в Бразилии зафиксировала характерные повторяющиеся провалы в блеске звезды, вызванные веществом, окружающим Хирон.

Сравнив эти данные с наблюдениями 2011, 2018 и 2022 годов, исследователи выявили несколько важных деталей. Во-первых, три плотных кольца на расстоянии от 270 до 430 километров от центра Хирона оставались стабильными более десяти лет. Но в данных за 2023 год появилось и нечто новое — обширная дисковидная структура, простирающаяся от 200 до 800 километров, которой не было раньше.

Кроме того, команда обнаружила слабые следы вещества на огромном расстоянии около 1400 километров от Хирона, что значительно превышает так называемый предел Роша. Это граница, за которой материал колец должен под действием гравитации собираться в спутник, а не оставаться в виде разрозненных частиц.

"Мы впервые обнаружили какие-либо следы присутствия вещества в этом регионе", — сообщил Кристиан Перейра.

За пределами этого предела частицы, образующие кольцо, должны естественным образом начать объединяться в спутник, но, похоже, что-то этому препятствует.

А что если…

Если эти наблюдения подтвердятся, мы станем свидетелями фундаментального астрофизического процесса, который, как считается, сформировал кольца всех планет-гигантов миллиарды лет назад. Понимание того, как рождаются кольца у малых тел, прольёт свет на историю всей Солнечной системы.

Три факта о Хироне и кентаврах

1. Хирон принадлежит к уникальному классу небесных тел, называемых кентаврами. Эти объекты, вращающиеся между Юпитером и Нептуном, ведут себя одновременно как астероиды и как кометы, иногда проявляя активность и выбрасывая вещество.

2. Полный оборот вокруг Солнца у Хирона занимает 50 земных лет. Он состоит из каменного ядра, водяного льда и различных органических соединений.

3. Хирон — не единственное малое тело с кольцами. Подобные системы известны у астероида Харикло и карликовых планет Хаумеа и Квавар. Однако Хирон может оказаться самой динамичной и изменчивой из этих систем.

FAQ: Часто задаваемые вопросы

Как астрономы изучают такие далёкие и маленькие объекты?
Основной метод — наблюдение за покрытиями звёзд, когда объект проходит на их фоне. По тому, как меняется свет звезды, можно определить наличие и структуру окружающего вещества.

Могут ли кольца Хирона со временем превратиться в спутник?
Теоретически да, особенно материал за пределами предела Роша. Но пока что-то мешает частицам объединяться, и учёные пытаются понять, что именно.

Что мешает отправить к Хирону космический зонд для детального изучения?
Огромное расстояние и сложность траектории. Полёт к такому далёкому объекту занял бы десятилетия и потребовал колоссальных ресурсов, хотя такая миссия, безусловно, стала бы прорывом.

Исторический контекст

Открытие Хирона в 1977 году стало частью растущего понимания того, что внешняя Солнечная система населена многочисленными ледяными телами, каждое из которых обладает уникальной историей. Долгое время кентавры считались просто curiosities — астрономическими диковинками. Однако наблюдения, подобные нынешним, постепенно превращают их в ключевые объекты для понимания формирования и эволюции нашей планетной системы. Они представляют собой своеобразные "капсулы времени", сохранившие материал с самых ранних этапов истории Солнечной системы. Наблюдая за активностью Хирона сегодня, мы, по сути, заглядываем в далёкое прошлое, когда подобные процессы шли повсеместно, формируя облик планет и их спутников.