Ko pomislimo na obročne sisteme, seveda pridejo v poštev planeti, kot je Saturn. Lepi prstani so zagotovo najbolj znani, vendar niso edini planet v našem Osončju, ki jih ima. Kot Voyager dokazane misije, vsak planet v zunanjem Osončju - od Jupitra do Neptuna - ima svoj sistem obročev. In v zadnjih letih so astronomi odkrili, da jih imajo tudi nekateri manjši planeti - na primer asteroidi Centaur 10199 Chariklo in 2006 Chiron.
To je bila precej presenetljiva ugotovitev, saj imajo ti predmeti tako kaotične orbite. Glede na to, da njihove poti skozi Osončje pogosto spreminjajo močne gravitacije plinskih velikanov, so se astronomi seveda spraševali, kako lahko manjši planet obdrži sistem obročev. Toda zahvaljujoč skupini raziskovalcev z univerze Sao Paulo v Braziliji bomo morda odgovorili na to vprašanje.
V študiji z naslovom "Prsteni Chariklo pod tesnimi srečanji z velikanskimi planeti", ki se je pojavila pred kratkim The Astrophysical Journal, so pojasnili, kako so zgradili model Osončja, ki je vključeval 729 simuliranih predmetov. Vsi ti predmeti so bili enake velikosti kot Chariklo in so imeli svoj sistem obročev. Nato so raziskovali, kako je vplivala na njih interakcija s plinskim velikanom.
Da bi ga razbili, so kentavri populacija predmetov znotraj našega Osončja, ki se obnašajo kot kometi in asteroidi (zato so poimenovani po hibridnih zverih grške mitologije). 10199 Chariklo je največji znani pripadnik prebivalstva Centavra, možnega nekdanjega transptptunskega objekta (TNO), ki trenutno kroži med Saturnom in Uranom.
Obroči okoli tega asteroida so bili prvič opaženi leta 2013, ko je asteroid doživel zvezdno okultacijo. To je razkrilo sistem dveh obročev s polmerom 391 in 405 km in širino približno 7 km 3 km. Absorpcijske lastnosti obročev so pokazale, da so bili delno sestavljeni iz vodnega ledu. V tem pogledu so bili podobni prstanom Jupitra, Saturna, Urana in drugim plinskim velikanom, ki so sestavljeni večinoma iz vodnega ledu in prahu.
Sledile so ugotovitve iz leta 2015, ki so nakazovale, da bi lahko Chiron 2006 - še en pomemben Centaur - imel svoj prstan. To je pripeljalo do nadaljnjih ugibanj, da je v našem Osončju morda veliko manjših planetov, ki imajo sistem obročev. Seveda je bilo to astronomom nekoliko moteče, saj so prstani krhke strukture, za katere se je mislilo, da so izključno plinski velikani našega sistema.
Kot je za Space Magazine po e-pošti povedal profesor Othon Winter, glavni raziskovalec ekipe Sao Paulo:
"Sprva je bilo presenečenje, ko smo našli kentavra z obročki, saj imajo Kentavti kaotične orbite, ki se sprehajajo med velikanskimi planeti in imajo pogosto tesna srečanja z njimi. Vendar smo pokazali, da lahko v večini primerov prstanski sistem preživi vsa tesna srečanja z velikanskimi planeti. Zato so morda kentauri z obročki veliko pogostejši, kot smo mislili prej. "
Winter in njegovi sodelavci so zaradi študije menili, da so orbite 729 simuliranih klonov Chariklo med kroženjem Sonca skozi 100 milijonov let. Iz tega sta Winter in njegovi sodelavci ugotovili, da je vsak Centaur v povprečju približno 150 bližnjih srečanj s plinskim velikanom, znotraj enega hriba v polmeru zadevnega planeta. Kot je Winter opisal:
„Študija je bila narejena v dveh korakih. Najprej smo obravnavali nabor več kot 700 klonov Chariklo. Kloni so imeli začetne usmeritve, ki so se nekoliko razlikovale od Chariklo za statistične namene (saj imamo opravka s kaotičnimi usmeritvami) in računsko simulirali njihovo orbitalno evolucijo v času (da bi videli njihovo prihodnost) in tudi nazaj v čas (da bi videli njihovo preteklost). Med temi simulacijami smo arhivirali informacije o vseh bližnjih srečanjih (več tisoč), ki so jih imeli z vsakim od velikanskih planetov. "
"V drugem koraku smo izvedli simulacije vsakega tesnega srečanja, ki smo ga našli v prvem koraku, zdaj pa vključujemo delček okoli Chariklo (ki predstavlja delce obroča). Nato smo na koncu vsake simulacije analizirali, kaj se je zgodilo z delci. Kateri so bili odstranjeni iz Chariklo (pobeg iz njegovega gravitacijskega polja)? Kateri so bili moteni (še vedno krožijo okoli Chariklo)? Katere niso imele pomembnega učinka? "
Na koncu so simulacije pokazale, da so v 90 odstotkih primerov prstani Kentavrov preživeli tesno srečanje s plinskimi velikani, medtem ko so jih v 4 odstotkih motili in jim odvzeli le 3 odstotke časa. Tako so sklenili, da če obstaja učinkovit mehanizem, ki ustvarja obroče, potem je dovolj močan, da jih lahko kentavri zadržijo.
Bolj kot to bi se zdelo, da njihove raziskave kažejo, da je tisto, kar se zdi nekaterim planetarnim telesom edinstveno, dejansko bolj običajno. "Razkriva, da je naš Osončje zapleten ne samo v celoti ali v velika telesa," je dejal Winter, "ampak tudi majhna telesa lahko kažejo kompleksne strukture in še bolj zapleteno časovno evolucijo.
Naslednji korak raziskovalne skupine je preučevanje tvorjenja obročev, kar bi lahko pokazalo, da jih v resnici sami pobirajo od plinskih velikanov. Toda ne glede na to, od kod prihajajo, postaja vse bolj jasno, da Kentavri, kot je 10199 Chariklo, niso sami. Še več, kmalu ne bodo odpovedali prstanov!
