כשאנחנו חושבים על מערכות טבעת, מה שמגיע לנו באופן טבעי הם כוכבי לכת כמו שבתאי. הטבעות היפות הן ללא ספק הידועות ביותר, אך הן אינן הכוכב היחיד במערכת השמש שלנו שיש להן. בתור וויאג'ר משימות שהודגמו, לכל כוכב לכת במערכת השמש החיצונית - מיופיטר לנפטון - יש מערכת טבעות משלה. ובשנים האחרונות, אסטרונומים גילו שגם לכוכבי לכת מינוריים מסוימים - כמו אסטרואידים קנטאור 10199 Chariklo ו- Chiron 2006 - יש אותם.
זה היה ממצא מפתיע למדי, מכיוון שאובייקטים אלה מכילים מסלול כאוטי כזה. בהתחשב בכך שדרכיהם דרך מערכת השמש משתנות לעתים קרובות על ידי כוח הכובד של ענקי הגז, אסטרונומים תהו באופן טבעי כיצד כוכב לכת קטן יכול לשמור על מערכת טבעות. אבל בזכות צוות חוקרים מאוניברסיטת סאו פאולו בברזיל, אנו עשויים להיות קרובים לענות על השאלה הזו.
במחקר שכותרתו "הטבעות של צ'ריקלו תחת מפגשים קרובים עם כוכבי הלכת הענקיים", שהופיע לאחרונה ב כתב העת האסטרופיזיהם הסבירו כיצד הם בנו מודל של מערכת השמש ששילב 729 אובייקטים מדומים. כל החפצים הללו היו בגודל של צ'ריקלו והיו להם מערכת טבעות משלהם. לאחר מכן הם חיפשו את התהליך לבחון את האופן שבו אינטראקציה עם ענקית הגז השפיעה עליהם.
כדי לפרק אותה, קנטאורים הם אוכלוסיית חפצים במערכת השמש שלנו שמתנהגים כשביטים וכאסטרואידים (ומכאן מדוע הם נקראים על שם החיות ההיברידיות של המיתולוגיה היוונית). 10199 צ'ריקלו הוא החבר הגדול ביותר הידוע באוכלוסיית צנטאור, אובייקט טרנס-נפטוניאני לשעבר (TNO) שכיום מסלול בין שבתאי לאורנוס.
הטבעות סביב אסטרואיד זה הבחינו לראשונה בשנת 2013 כאשר האסטרואיד עבר התנצלות מהממים. זה חשף מערכת של שתי טבעות, עם רדיוס של 391 ו 405 ק"מ ורוחב של כ 7 ק"מ 3 ק"מ, בהתאמה. תכונות הקליטה של הטבעות הראו שהן מורכבות חלקית מקרח מים. מהבחינה הזו הם דומים לטבעותיהם של יופיטר, סטורן, אורנוס וענקי הגז האחרים, המורכבים ברובם מקרח מים ואבק.
לאחר מכן הגיעו ממצאים שהושמעו בשנת 2015 שהצביעו על כך שכירון 2006 - קנטאור מרכזי נוסף - יכולה להיות טבעת משל עצמה. זה הוביל לספקולציות נוספות כי יתכן שיש הרבה כוכבי לכת מינוריים במערכת השמש שלנו שיש להם מערכת טבעות. באופן טבעי, זה היה קצת מבולבל לאסטרונומים, מכיוון שטבעות הן מבנים שבריריים שנחשבו לבלעדיות לענקיות הגז של המערכת שלנו.
כפי שפרופ 'אותון וינטר, החוקר הראשי של צוות סאו פאולו, אמר למגזין החלל באמצעות המייל:
"בהתחלה זו הייתה הפתעה למצוא קנטאור עם טבעות, מכיוון שלקנטאורים יש מסלולי מסלול כאויים הנודדים בין כוכבי הלכת הענקיים ומפגשים עימם תכופות. עם זאת, הראנו כי ברוב המקרים מערכת הטבעת יכולה לשרוד את כל המפגשים הקרובים עם כוכבי הלכת הענקיים. לכן, קנטאורים עם טבעות עשויים להיות הרבה יותר נפוצים ממה שחשבנו קודם. "
לצורך מחקרם, וינטר ועמיתיו שקלו את מסלוליהם של 729 שיבוטים מדומים של צ'ריקלו בזמן שהם מקיפים את השמש במהלך 100 מיליון שנה. מכאן, וינטר ועמיתיו גילו כי כל קנטאור בממוצע היה כ -150 מפגשים קרובים עם ענקית גז, ברדיוס גבעה אחד של כדור הארץ המדובר. כמו שתיאר אותו וינטר:
"המחקר נערך בשני שלבים. ראשית שקלנו קבוצה של יותר מ- 700 משובטים של Chariklo. לשכפולים היו מסלולי מסלול ראשוניים שהיו שונים במקצת מ- Chariklo למטרות סטטיסטיות (מכיוון שאנו עוסקים במסלולי תנועה כאוטית) וסימלתי חישובית את התפתחות המסלול שלהם קדימה בזמן (לראות את עתידם) וגם אחורה בזמן (כדי לראות את עברם). במהלך הדמיות אלה ארכנו את המידע על כל המפגשים הקרובים (אלפים רבים) שהיו להם עם כל אחד מכוכבי הלכת הענקיים. "
"בשלב השני ביצענו הדמיות של כל אחד מהמפגשים הקרובים שנמצאו בשלב הראשון, אך כעת כולל דיסק של חלקיקים סביב Chariklo (המייצג את חלקיקי הטבעת). ואז, בסוף כל סימולציה ניתחנו מה קרה לחלקיקים. אילו מהם הוצאו מצ'ריקלו (נמלט משדה הכבידה)? אילו מהם הוטרדו מאוד (עדיין מקיפים סביב צ'ריקלו)? אילו מהם לא סבלו מהשפעה משמעותית? "
בסופו של דבר ההדמיות הראו כי ב -90 אחוז מהמקרים טבעות הקנטאורים שרדו את מפגשיהם הקרובים עם ענקי הגז, ואילו הם הופרעו ב -4 אחוזים מהמקרים, והופשטו רק 3 אחוז מהזמן. לפיכך, הם הגיעו למסקנה שאם יש מנגנון יעיל שיוצר את הטבעות, אז הוא מספיק חזק בכדי לאפשר לקנטאורים לשמור עליהם.
יותר מכך, נראה כי מחקריהם מצביעים על כך שמה שנחשב למיוחד בגופים פלנטריים מסוימים עשוי להיות דבר שבשגרה יותר. "זה מגלה שמערכת השמש שלנו מורכבת לא כמו שלמה או עבור גופים גדולים", אמר וינטר, "אבל אפילו גופים קטנים עשויים להראות מבנים מורכבים ואבולוציה זמנית מורכבת עוד יותר."
השלב הבא עבור צוות המחקר הוא ללמוד היווצרות טבעות, מה שיכול להראות שהם למעשה אוספים אותם מענקיות הגז עצמם. אך ללא קשר למקום שממנו הם מגיעים, מתברר כי קנטאורים כמו 10199 צ'ריקלו אינם לבד. מה שכן, הם לא מוותרים על הטבעות שלהם בזמן הקרוב!
