Необычная форма карликов объяснила их кольца
Астрономы предложили новую гипотезу, объясняющую устойчивость колец у карликовых планет и астероидов: их необычная форма и неравномерное гравитационное поле помогают сохранять кольца дольше обычного.
Cursus
Астрономы выдвинули новую гипотезу о происхождении колец у небольших космических объектов. Согласно исследованию, кольца могут формироваться и сохраняться благодаря асимметричной форме карликовых планет и астероидов, создающей неравномерное гравитационное поле.
Кольцевые системы обнаружены у нескольких малых тел Солнечной системы. У карликовой планеты Квавар зафиксированы два кольца, а недавние наблюдения выявили рядом с ней ещё один объект — возможно, спутник или дополнительное кольцо.
Астероид Харикло диаметром 258 км, расположенный между орбитами Юпитера и Урана, также обладает системой колец. Данные телескопа «Джеймс Уэбб» показали изменения в структуре: одно кольцо стало почти незаметным, второе — более плотным. Кольца предположительно есть у карликовой планеты Хаумеа и астероида Хирона.
Традиционно считается, что материал колец появляется после столкновений или разрушения спутников. Однако остаётся неясным, как обломки формируют устойчивые кольца. Теоретически такие скопления нестабильны: частицы должны либо упасть на поверхность, либо объединиться в спутник, либо рассеяться в пространстве. У малых тел космический щебень может существовать максимум несколько тысяч лет.
У Сатурна кольца удерживают «спутники-пастухи» — например, луны Прометей и Пандора стабилизируют кольцо F. Но у карликовых планет и астероидов такие спутники не найдены.
Аргентинские астрономы предложили альтернативное объяснение: неравномерная гравитация, возникающая из-за асимметричной формы объектов. Харикло имеет вытянутую неправильную форму, Хаумеа напоминает фасолину, Квавар отклоняется от идеальной сферы. Частицы, движущиеся над поверхностью, испытывают различную силу притяжения в зависимости от рельефа, что приводит к столкновениям и изменению орбит.
Компьютерное моделирование продемонстрировало: со временем орбиты обломков выравниваются и синхронизируются, образуя узкое плотное кольцо. При этом радиус кольца постепенно увеличивается, а центральное тело замедляет собственное вращение для сохранения момента импульса.
В итоге устанавливается орбитально-спиновый резонанс. Для подтверждённых случаев характерно соотношение 1:3 — пока кольцо совершает один оборот вокруг объекта, сам объект успевает трижды повернуться вокруг своей оси.
