Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Художественная визуализация Харикло с его кольцами.

Малая планета и Centaur 10199 Харикло , с диаметром около 250 километров (160 миль), является наименьшим небесный объект с подтвержденными кольцами и пятый кольчатых небесный объект обнаружен в Солнечной системе , после газовых гигантов и ледяных гигантов . [1] На орбите Чарикло - яркая кольцевая система, состоящая из двух узких и плотных полос шириной 6–7 км (4 миль) и 2–4 км (2 миль), разделенных промежутком в 9 км (6 миль). [1] [2] Кольца вращаются по орбите на расстоянии около 400 километров (250 миль) от центра Чарикло, что составляет тысячную часть расстояния между Землей и Луной.. Открытие было сделано группой астрономов с использованием десяти телескопов в различных местах в Аргентине, Бразилии, Чили и Уругвае в Южной Америке во время наблюдения за звездным затмением 3 июня 2013 г. и объявлено 26 марта 2014 г. [1]

Существование системы колец вокруг малой планеты было неожиданным, потому что считалось, что кольца могут быть стабильными только вокруг гораздо более массивных тел. Системы колец вокруг малых тел ранее не были обнаружены, несмотря на поиски их с помощью методов прямого построения изображений и звездных затенений. [1] Кольца Чарикло должны рассредоточиться в течение периода времени не более нескольких миллионов лет, так что либо они очень молоды, либо их активно удерживают пастушьи луны с массой, сопоставимой с массой колец. [1] [3] [4] Команда назвала кольца Oiapoque (внутреннее, более существенное кольцо) и Chuí(внешнее кольцо) после двух рек, образующих северную и южную прибрежные границы Бразилии. Запрос официальных имен будет представлен в МАС позднее. [3]

В январе 2015 года было предложено, чтобы у 2060 Chiron была аналогичная пара колец. [5]

Открытие и наблюдения [ править ]

Харикло - самый крупный подтвержденный член класса малых тел, известных как кентавры, которые вращаются вокруг Солнца между Сатурном и Ураном во внешней Солнечной системе . Прогнозы показали, что, если смотреть из Южной Америки, 3 июня 2013 года он пройдет перед звездой UCAC4 248-108672 с величиной 12,4, расположенной в созвездии Скорпиона [6].

Видео, показывающее затмение звезды UCAC4 248-108672 Харикло и соответствующую кривую блеска

С помощью тринадцати телескопов, расположенных в Аргентине, Бразилии, Чили и Уругвае [7], группа астрономов во главе с Фелипе Брага Рибасом ( цитата ), астрономом, получившим докторскую степень в Национальной обсерватории (ON), в Рио-де-Жанейро. , [7] и 65 других исследователей из 34 учреждений в 12 странах [1] смогли наблюдать это событие затмения , явление, во время которого звезда исчезает за своим скрытым телом. [1] 1,54-метровый датский национальный телескоп в обсерватории Ла Силья , благодаря гораздо более высокой скорости сбора данных его Lucky Imagerкамера (10 Гц) была единственным телескопом, способным разрешить отдельные кольца. [1]

Согласно прогнозам, во время этого события наблюдаемая яркость упадет с 14,7 (звезда + Чарикло) до 18,5 (только Чарикло) в течение максимум 19,2 секунды. [8] Это увеличение на 3,8 звездной величины эквивалентно уменьшению яркости в 32,5 раза. Событие первичного затмения сопровождалось четырьмя дополнительными небольшими уменьшениями общей интенсивности кривой блеска , которые наблюдались за семь секунд до начала затмения и за семь секунд после окончания затмения. [1]Эти вторичные затмения указывали на то, что что-то частично блокировало свет фоновой звезды. Симметрия вторичных покрытий и многочисленные наблюдения за событием в различных местах помогли восстановить не только форму и размер объекта, но также толщину, ориентацию и расположение плоскостей колец. [9] Относительно постоянные свойства кольца, полученные из нескольких вторичных наблюдений за затмением, дискредитируют альтернативные объяснения этих особенностей, такие как кометоподобное выделение газа. [1]

Телескопы , что наблюдаемые затенения включали датский национальный телескоп и обзор телескопа TRAPPIST из Ла Силла обсерватории , в Prompt Телескопы ( Cerro Тололо Межамериканская обсерватория ), бразильский исследовательский телескоп Южный астрофизической или SOAR ( Cerro месяца Пахона ), в 0,45-метровый ASH телескоп ( Серро-Бурек ) и обсерватории Государственного университета Понта-Гросса, астрономического полюса Поло Казимиро Монтенегро Филью (в Фонде технологического парка Итайпу, Фос-ду-Игуасу), обсерватории Католического университета Папского католического университета Чили(Санта-Мартина) и несколько на Estación Astrofísica de Bosque Alegre, принадлежащей Национальному университету Кордовы . Отрицательные обнаружения были зарегистрированы обсерваторией Эль-Каталехо (Санта-Роса, Ла-Пампа, Аргентина), 20-дюймовым телескопом Planewave (часть сети обсерваторий Searchlight) в Сан-Педро-де-Атакама, Чили и прибором OALM в астрономической обсерватории Лос-Молинос в Уругвае. . Среди других инструментов-участников были инструменты из Национальной обсерватории в Рио-де-Жанейро, обсерватории Валонго (в Федеральном университете Рио-де-Жанейро), обсерватории государственного университета Оэсте-ду-Парана или Unioeste (в штате Парана), обсерватории Пико. Обсерватория дос Диасили OPL (в штате Минас-Жерайс) и Государственный университет Сан-Паулу (UNESP - Guaratinguetá) в Сан-Паулу. [1] [7] [10]

Свойства [ править ]

Ориентация колец соответствует виду сбоку с Земли в 2008 году, что объясняет наблюдаемое затемнение Чарикло в период с 1997 по 2008 год в 1,75 раза, а также постепенное исчезновение водяного льда и других материалов из его спектра по мере того, как наблюдаемая площадь поверхности колец уменьшилась. [11] Также согласуется с этой ориентацией с ребра то, что с 2008 года система Чарикло снова увеличилась в яркости в 1,5 раза, и снова появились инфракрасные спектральные особенности водяного льда. Это говорит о том, что кольца хотя бы частично состоят из водяного льда. Состав ледяного кольца также соответствует ожидаемой плотности разрушенного тела в пределах Роша Чарикло . [1]

Кольца Чарикло
Имя [1]НикРадиус орбиты (км)Ширина (км)Оптическая глубинаПлотность поверхности (г / см 2 )Масса, эквивалентная размеруРасстояние между кольцами (км)Радиальное расстояние (км)
2013C1ROiapoque390,6 ± 3,36,16 ± 0,11 до7,17 ± 0,140,449 ± 0,009 до0,317 ± 0,00830–100ледяное тело диаметром ~ 1 км8,7 ± 0,414,2 ± 0,2
2013C2RChuí404,8 ± 3,33,4+1,3
-2,0 к 3,6+1,1
-1,4		0,05+0,06
-0,01 к 0,07+0,05
-0,03		?ледяное тело диаметром ~ 0,5 км

Внутреннее кольцо (2013C1R или Oiapoque) [ править ]

Воспроизвести медиа
Впечатление художника от кольцевой системы вокруг Харикло

Эквивалентная глубина (параметр, относящийся к общему количеству материала, содержащегося в кольце, в зависимости от геометрии обзора) C1R, как было замечено, изменялась на 21% в ходе наблюдения. Подобные асимметрии наблюдались во время наблюдений за затмениями узких колец Урана и могут быть вызваны резонансными колебаниями, ответственными за модуляцию ширины и оптической толщины колец. Плотность колонки из C1R оценивается в 30-100 г / см 2 . [1]

Наружное кольцо (2013C2R или Chuí) [ править ]

C2R составляет половину ширины более яркого кольца и находится сразу за ним, на расстоянии 404,8 км (251,5 миль). Обладая оптической толщиной около 0,06, он заметно более рассеян, чем его спутник. [12] В целом он имеет примерно двенадцатую часть массы C1R. [1]

Происхождение [ править ]

Происхождение колец неизвестно, но оба, вероятно, являются остатками диска обломков, который мог образоваться в результате удара о Харикло, столкновения с одной или несколькими ранее существовавшими лунами или между ними, приливного разрушения бывшей ретроградной луны. , или из материала, высвободившегося с поверхности в результате активности комет или вращательного разрушения. [1] Если кольца образовались в результате столкновения с Чарикло, объект должен был столкнуться с низкой скоростью, чтобы предотвратить выброс частиц кольца за пределы сферы Хилла Чарикло .

Скорости удара во внешней Солнечной системе обычно составляют ≈ 1 км / с (по сравнению со скоростью убегания на поверхности Чарикло ≈ 0,1 км / с) и были еще ниже до того, как пояс Койпера был динамически возбужден, что подтверждает возможность того, что кольца сформировались в поясе Койпера до того, как Чарикло был переведен на его текущую орбиту менее 10 млн лет назад. [1] Скорости столкновения в поясе астероидов намного выше (≈ 5 км / с), что может объяснить отсутствие таких кольцевых деталей в малых телах в поясе астероидов. [1] Столкновения между кольцевыми частицами вызовут значительное расширение кольца, и сопротивление Пойнтинга-Робертсонавызовет падение кольцевых частиц на центральное тело в течение нескольких миллионов лет, что потребует либо активного источника кольцевых частиц, либо динамического удержания небольшими (размером с километр) погруженными лунами или лунами- пастушками, которые еще предстоит обнаружить. [1] Такие спутники было бы очень сложно обнаружить с помощью прямых изображений с Земли из-за небольшого радиального разделения системы колец и Чарикло. [1]

Моделирование [ править ]

Как самое маленькое из известных небесных тел со своей собственной системой колец, Харикло и его кольца - первое, которое было полностью смоделировано путем численного решения задачи N тел . [13] Сделанные предположения включали, что планетоид и кольцевые частицы имеют сферическую форму, а все частицы имеют одинаковый радиус от 2,5 до 10 м. В зависимости от параметров моделирование [ требуется пояснение ] включало от 21 до 345 миллионов частиц, взаимодействующих друг с другом посредством гравитации и столкновений . Целью моделирования было оценить, при каких условиях кольца остаются стабильными; то есть не объединяться в несколько более крупных тел.

Первый вывод, сделанный на основе моделирования, заключается в том, что плотность Харикло должна быть больше, чем плотность материи кольца, просто для того, чтобы поддерживать их на орбите. Во-вторых, для всех протестированных радиусов частиц кольца и пространственной плотности колец кольца действительно сгруппировались за относительно короткие промежутки времени. Авторы предлагают три основных объяснения:

  1. частицы кольца намного меньше, порядка 1 см, чем предполагалось при моделировании
  2. кольца очень молодые (до 100 лет)
  3. в системе есть относительно массивное, пока необнаруженное тело, которое действует как пастушья луна

Кроме того, они отметили, что влияние некоторых допущений, например, полного отсутствия эксцентриситета колец, не оценивалось. [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Braga-Ribas, F .; Sicardy, B .; Ортис, JL; Snodgrass, C .; Roques, F .; Vieira-Martins, R .; Камарго, JIB; Ассафин, М .; Duffard, R .; Jehin, E .; Pollock, J .; Leiva, R .; Эмилио, М .; Machado, DI; Colazo, C .; Lellouch, E .; Skottfelt, J .; Gillon, M .; Ligier, N .; Maquet, L .; Бенедетти-Росси, G .; Gomes, AR; Kervella, P .; Monteiro, H .; Sfair, R .; Moutamid, ME; Tancredi, G .; Spagnotto, J .; Maury, A .; и другие. (2014-03-26). «Кольцевая система обнаружена вокруг Кентавра (10199) Харикло». Природа . 508(7494): 72–75. arXiv : 1409,7259 . Bibcode : 2014Natur.508 ... 72В . DOI : 10,1038 / природа13155 . PMID  24670644 .
  2. ^ Klotz, Irene (2014-03-27). «Отойди в сторону Сатурна: маленький астероид тоже имеет кольца» . Thomson Reuters . Проверено 28 марта 2014 .
  3. ^ a b «Первая кольцевая система вокруг астероида» (пресс-релиз). Европейская южная обсерватория . 26 марта 2014 . Проверено 26 марта 2014 .
  4. ^ Гибни, Э. (2014-03-26). «У астероидов тоже могут быть кольца». Природа . DOI : 10.1038 / nature.2014.14937 .
  5. ^ Ортис, JL; Duffard, R .; Pinilla-Alonso, N .; Альварес-Кандал, А .; Santos-Sanz, P .; Morales, N .; Fernández-Valenzuela, E .; Licandro, J .; Кампо Багатин, А .; Тироуэн, А. (2015). «Возможный материал кольца вокруг кентавра (2060 г.) Хирон». Астрономия и астрофизика . 576 : A18. arXiv : 1501.05911 . Bibcode : 2015yCat..35760018O . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201424461 .
  6. ^ Камарго, JIB; Vieira-Martins, R .; Ассафин, М .; Брага-Рибас, Ф .; Sicardy, B .; Desmars, J .; Андрей, АН; Бенедетти-Росси, G .; Диас-Оливейра, А. (2013). «Кандидаты в покрытия звезд кентаврами и транснептуновыми объектами до 2014 года» . Астрономия и астрофизика . 561 : A37. Бибкод : 2014A & A ... 561A..37C . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201322579 .
  7. ^ a b c Эскобар, Хертон (26 марта 2014 г.). "Brasileiros descobrem anéis semelhantes aos de Saturno em torno do asteroide Chariklo" . О Estado de S. Paulo (на португальском языке).
  8. ^ "Затенения по формуле (10199) Харикло - 2013 Июль 30" . Occultations.org.nz. 2013-06-12 . Проверено 27 марта 2014 .
  9. ^ "Primeiro sistema de anéis descoberto em torno de um asteroide" (на португальском языке). ESO.org. 2014-03-26 . Проверено 28 марта 2014 .
  10. ^ "Kentaur Chariklo má dva prstence" (на чешском языке). Česká Astronomická společnost. 2014-03-27 . Проверено 29 марта 2014 .
  11. ^ Паркер, Алекс (27 марта 2014). «Тень Кентавра раскрывает яркие кольца» . Блоги планетарного общества . Планетарное общество . Проверено 2 апреля 2014 .
  12. ^ Брага-Рибас, Ф. "Система колец обнаружена вокруг Кентавра (10199) Чарикло" (PDF) . Европейская южная обсерватория. п. 4 . Проверено 13 апреля 2014 .
  13. ^ a b Michikoshi, S .; Кокубо, Э. (03.03.2017). «Моделирование самого маленького кольцевого мира Харикло». Письма в астрофизический журнал . 837 (1): L13. arXiv : 1702.06356 . Bibcode : 2017ApJ ... 837L..13M . DOI : 10.3847 / 2041-8213 / aa6256 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Обсерватория Universidad Católica
  • ESOcast 64: Первая кольцевая система вокруг астероида на YouTube