Кольца Харикло изменились: James Webb увидел неожиданные перемены у кентавра

Кольца вокруг странного небольшого тела, обращающегося между Сатурном и Ураном, выглядят загадочно иначе, чем в предыдущих наблюдениях, предполагают новые данные космического телескопа James Webb (JWST).

Кольца окружают Харикло — кентавра, странный тип объекта, проявляющий характеристики как астероидов, так и комет. Харикло имеет диаметр всего около 400 миль (250 километров) и является частью большой группы крошечных объектов в далёкой Солнечной системе.

Учёные впервые обнаружили кольца Харикло в 2013 году, что сделало его первым небольшим телом Солнечной системы, у которого найдены кольца, и изучали их с помощью наземных телескопов в 2014 и 2017 годах. Когда JWST взглянул на Харикло снова в 2022 году, десятилетие принесло много различий, согласно исследованию, опубликованному 9 сентября в журнале Science Advances.

«Сравнивая наблюдения JWST с полученными… за последнее десятилетие, мы обнаружили противоположные изменения в двух кольцах: в то время как внутреннее кольцо показывает значительно более высокую непрозрачность, внешнее кольцо показывает более низкую непрозрачность», — сказал Пабло Сантос-Санс, исследователь Института астрофизики Андалусии и первый автор исследования, в заявлении.

Исследователи не знают точно, как произошли изменения, но авторы исследования предложили три объяснения. Первое — JWST с его высоким разрешением смог увидеть как более плотные, так и более разреженные зоны колец, чем показывали предыдущие наблюдения. Второе — изменения в материале колец или в самих зёрнах. Наконец, третья возможность — JWST мог видеть «зёрна с оптическими свойствами, зависящими от длины волны», то есть телескоп увидел эффекты в составе и размере зёрен, которые объясняют изменчивость.

Сантос-Санс сказал, что исследование предполагает: небольшие тела с кольцами — даже те, что обращаются далеко от гравитационного влияния планет, — могут иметь больше изменений в своих системах, чем учёные думали ранее. «Наши результаты заставляют нас переосмыслить, как они формируются, как эволюционируют и какие механизмы поддерживают их стабильность», — сказал он.

Теоретическое последующее наблюдение, сделанное в следующий раз, когда Харикло пройдёт перед звездой, помогло бы подтвердить новые результаты JWST, добавили исследователи — особенно кажущееся снижение непрозрачности одного кольца и повышение непрозрачности другого.

«Эти наблюдения помогли бы отделить временную эволюцию от эффектов рассеяния, зависящих от длины волны, и прояснить физические процессы, формирующие кольца Харикло», — заявили исследователи в статье.

Веха JWST

Новые наблюдения Харикло также знаменуют первый раз, когда учёные запланировали кампанию наблюдений JWST специально вокруг звёздного покрытия — то есть исследователи рассчитали время наблюдения точно на момент, когда Харикло проходил перед далёкой звездой с точки зрения телескопа.

Все наблюдения колец Харикло, наземные и космические, использовали звёздные покрытия. Это потому, что кольца слишком тусклые для прямого изображения, поэтому астрономы должны вместо этого узнавать о кольцах, измеряя падения и повышения яркости, когда Харикло проходит перед фоновой звездой. Учёные используют аналогичный метод для изучения атмосфер экзопланет с помощью инфракрасных инструментов JWST.

Скорость Харикло относительно JWST была низкой — 1,5 мили в секунду (2,5 километра в секунду), что позволило получить детальные изображения колец. Чтобы рассчитать время покрытия, исследователи использовали информацию из миссии Gaia Европейского космического агентства, которая точно картографирует положения и движения более 2 миллиардов звёзд, а также рассчитали орбиту JWST в точке примерно в 930 000 миль (1,5 миллиона км) от Земли в направлении, противоположном Солнцу. По словам исследователей, планирование и выполнение миссии требовали «экстремальной точности».

Источники и материалы для дальнейшего чтения

Материал подготовлен на основе публикации Live Science, исследования Santos-Sanz, P., Gomes-Júnior, A. R., Morgado, B. E., Kilic, Y., Kalup, C., Kiss, C., Pereira, C. L., Holler, B. J., Morales, N., Ortiz, J. L., Sicardy, B., Rizos, J. L., Stansberry, J., French, R. G., Hammel, H. B., Lin, Z., Souami, D., Desmars, J., Milam, S. N., . . . Vara-Lubiano, M. (2026). JWST stellar occultation reveals unexpected changes in Chariklo’s ring system. Science Advances, 12(37), eaeh4794. https://doi.org/10.1126/sciadv.aeh4794, а также комментариев Пабло Сантос-Санса (Институт астрофизики Андалусии).