astronomer har set mulige ringe rundt om den mindre planet Chiron, hvilket tyder på, at ringsystemer kan være mere almindelige i hele solsystemet, end forskere tidligere havde troet.
et team af forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) så tegn på ringe, mens de så Chiron — et 145 kilometer bredt (233 kilometer) objekt, der kredser mellem Saturn og Uranus-passere foran en lys stjerne i en proces kendt som en okkultation.
“Chiron har været et interessant objekt at studere med okkultationer lige siden opdagelsen af jetlike-funktioner for et årti siden,” fortalte Jessica Ruprecht og Michael Person, begge af MIT Space.com via e-mail. “Vi har fulgt op med det, når det er tilgængeligt … vi var ikke i stand til at indsamle flere data indtil for nylig.”
Ring omkring centaur
efter opdagelsen i 1977 blev Chiron klassificeret som den første” centaur ” — en krop mellem Jupiter og Pluto med egenskaber, der er fælles for både asteroider og kometer. I dag er der mere end 200 kendte centaurer, og forskere vurderer, at der er mere end 44.000 af disse hybrid asteroide-kometer i solsystemet.
i slutningen af 1980 ‘ erne observerede astronomer, at Chiron udviste lysmønstre såvel som aktivitet svarende til en stribende komet. I 1994 antydede observationer foretaget under en stjernernes okkultation tilstedeværelsen af vandstråler på Chiron.
Ruprecht og hendes team besluttede, at Chironville passere foran en anden relativt lys stjerne den Nov. 29, 2011. De observerede begivenheden, som varede kun et par minutter, ved hjælp af NASAs infrarøde Teleskopfacilitet og Las Cumbres Observatory Global Telescope netværk, begge i USA.
observationerne gav et uventet resultat. En enkelt krop ville blokere stjernelyset på en gang. Men teleskoperne viste, at lyset fra stjernen blev blokeret før og efter at Chiron bevægede sig foran det, hvilket tyder på, at støv eller klipper omringede centauren.
astronomerne så funktioner på hver side af Chiron med en bredde på 1,8 og 4,3 miles (3 og 7 kilometer), adskilt med en afstand på 6,2 til 8,7 miles (10 til 14 km). Dette kunne indikere to ringe svarende til de to ringe, der blev opdaget sidste år omkring Chariklo, den eneste kendte centaur større end Chiron.
Chariklo er en af kun fem kroppe i solsystemet, der vides at have et ringsystem. (De andre fire er de gigantiske planeter — Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.) Hvis Chiron også besidder ringe, så kan mange andre centaurer, sagde forskerne.
“ringe kan være mere almindelige, end vi troede,” sagde Ruprecht. “Vi håber at observere andre lignende organer for at se efter sådanne funktioner.”
men hun og andre teammedlemmer forbliver forsigtige, da ringe ikke er den eneste mulige forklaring på, hvad de observerede. For eksempel kan de spændende funktioner være forårsaget af en skal af støv eller gas omkring centauren eller af den tidligere foreslåede tilstedeværelse af støv-eller vandstråler, siger forskerne.
den nye undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Icarus.
at sætte en ring på det
Ruprechts team er ikke den eneste gruppe, der er nysgerrig efter ringede centaurer.
” målingerne havde meget bemærkelsesværdige ligheder med nogle af de målinger, der blev foretaget i stjernernes okkultation af Chariklo,” sagde Josur Ortis fra Institut for astrofysik i Spanien om de nye Chiron-observationer. Ortis var en del af holdet, der fandt Chariklos ringe.
“disse målinger, sammen med meget svagere begrænsninger fra tidligere okkultationer af Chiron, kunne give en grov ide om den mulige orientering af et ringsystem i Chiron,” fortalte Space.com via e-mail.
ved at studere data indsamlet af Ruprechts team sammen med tidligere observationer konkluderede Ortis og hans kolleger, at der er en stærk mulighed for, at der findes ringe omkring centaur. Hvis dette er tilfældet, kan andre centaurer og trans-Neptuniske objekter (TNO ‘ er) — organer, der kredser ud over Neptun — prale af deres egne ringsystemer.
observationer af Chiron har vist, at dens lysstyrke ændrer sig over tid, og at vandisfunktioner observeret på centaurskiftet eller endda forsvinder. Tilstedeværelsen af ringe med skiftende orienteringer set fra Jorden kunne forklare sådanne variationer, især hvis ringene var kilden til isen.
i deres forskning, som blev offentliggjort tidligere i år i tidsskriftet Astronomy & astrofysik, skrev Ortis og hans team, “et ringsystem er den eneste måde, vi kan tænke på at forårsage en stor størrelsesændring.”
Saturns ringe viser fremtrædende spektroskopiske vandisfunktioner, sagde Ortis. Yderligere forskning afslørede, at Vandisen på Chariklo også er i ringene.
“Chiron og alle centaurerne er forfædrene til Jupiter-familien kometer, så vi forventer, at overfladesammensætningen af Centaurer og kometer kan være ens,” sagde Ortis. “Og comet nucleido ikke vise påviselige vand – is funktioner i spektre af deres overflader, så det synes vand is opdaget i Chiron er meget sandsynligt i ringene, ikke på overfladen.”
Ortis og hans medforfattere afviste ideen om, at en skal af støv eller gas kunne forklare Chiron-dataene. De sagde, at en skal sandsynligvis ville blokere stjernelys, ikke skabe to symmetriske træk. En elliptisk skal kunne teoretisk skabe de skarpe pigge i stjernelyset, sagde Ortis, men skallen skulle være sfærisk for at forklare observationerne taget fra to forskellige steder. Desuden er der aldrig observeret nogen ellipsoide skaller omkring en komet.
mens Ruprecht og hendes team foreslog, at jets også kunne forklare de usædvanlige signaler, Ortiserer spørgsmål, hvorfor jets ville give enten symmetriske konfigurationer eller den dobbelte struktur. Han påpegede også, at centauren var i en stille tilstand på tidspunktet for observationer, hvilket ikke gav nogen kilde til en jet.
Ruprecht sagde, at hun er mere forsigtig; hun understregede, at Chiron skal undersøges yderligere for at gøre en endelig påstand om de usædvanlige træk.
“mens den nylige opdagelse af ringe omkring Chariklo gør det mere plausibelt, har vi vist flere mulige fortolkninger — jetfly, fjer osv. — det er alle i overensstemmelse med vores data,” sagde Ruprecht. “Kun med yderligere observationer vil vi være i stand til at bestemme den faktiske situation.”
mere at finde?
hvis der findes ringe omkring Chiron, kan de have brede implikationer for andre centaurer og transneptuniske objekter.
flere okkultationer er allerede blevet observeret for TNO ‘ er, og der er ikke set tegn på ringe. Det er muligt, at ringe kun dannes i Jupiter til Neptun-regionen, hvor centaurerne ligger, snarere end ud over Neptun, sagde Ortis. En af grundene er, at ringe kan dannes ved kollisioner, som er mere almindelige i centaurernes hals i skoven.
der er heller ikke observeret nogen ringe i asteroidebæltet på trods af adskillige okkultationer. Hvis kollisioner danner ringsystemer, kan slaghastighederne i asteroidebæltet være for langsomme til at skabe dem. Han advarer om, at disse tankegang er spekulative, og der kræves mere forskning for at støtte dem.
stadig kunne ringe dannet ved kollision give indsigt i centaurernes historie. Sådanne kollisioner kunne være mere almindelige end en gang antaget. Eller måske blev ringene af Chariklo og Chiron dannet for længe siden, før de blev fanget fra den trans-neptunske region.
“i så fald ville ringene have overlevet meget længe, hvilket ville være bemærkelsesværdigt,” sagde han.
hvis ringene i stedet dannet af andre metoder, ville det have forskellige konsekvenser.
“hvis ringene er forårsaget af satellitter, kan det betyde, at centaurer kunne have mange satellitter,” sagde han. “Der er mange forskellige muligheder, som vi nu forsøger at udforske.”
Ortis og hans team spekulerede også på forholdet mellem centaurfarve og den mulige eksistens af ringe. Hvis ringe indeholder vandisen i systemet, ville centaurer med ringe være blåere, som både Chiron og Chariklo er. Mange centaurer har samme farve som Chiron og Chariklo, så ringsystemer kan være meget almindelige blandt centaurer. Da der også findes lignende farveforskelle i små TNO ‘ er, kan nogle af disse objekter også prale af ringe.
at forstå, i hvilket omfang ringe dominerer i små kroppe i det ydre solsystem, vil kræve yderligere undersøgelse — en udfordrende proces. Stjernernes okkultationer af bestemte kroppe er ikke særlig almindelige og kan være vanskelige at forudsige.
“for at detektere en ring pålideligt er der behov for flere observationer fra flere steder under en okkultation,” sagde Ortise.
centaurernes skygger er af samme størrelse som selve objekterne, hvilket gør det vanskeligt at observere en enkelt okkultation på flere steder. Okkultationen af Chiron blev observeret af to teleskoper omkring 80 miles (129 km) fra hinanden. Chariklo ringe blev spottet ved hjælp af instrumenter i hvad Ortis kaldet “et af de områder af verden med en tæt teleskop dækning.”
efterhånden som forskere samler flere data om Chiron og andre små centaurer, kan der findes flere ringe eller kredsløbsfunktioner. Forskellige funktioner omkring en række objekter kan hjælpe forskere med at forstå, hvordan disse objekter dannes i solsystemet.
” det er muligt, at undersøgelsen af forskellige ringsystemer i så forskellige størrelsesskalaer — fra gigantiske planeter til små planetoider — vil lære os meget om, hvordan sådanne strukturer dannes,” sagde Ruprecht.
Følg os @Spacedotcom, Facebook eller Google+. Oprindeligt udgivet den Space.com.
seneste nyheder