Prstenovi u Sunčevom sistemu nisu baš retki. Polovina planeta ih ima, a druge su možda imale u prošlosti. Neki asteroidi imaju prstenove, kao i patuljasta planeta Haumea. Čak i Sunce ima neku vrstu prstenova.
Sada su astronomi pronašli potpuno novi sistem prstenova. Samo ih je ovaj ostavio da se češu po glavi, jer je za razliku od bilo čega drugog u Sunčevom sistemu.
Kvaor, mala patuljasta planeta koja visi u Kajperovom pojasu iza Plutona, takođe je zaokružena gustim prstenom – prstenom koji kruži na toliko velikoj udaljenosti da bi i dalje trebalo da bude spojen kao mesec.
Ovo otkriće znači da će naučnici možda morati da revidiraju naše razumevanje kako se meseci i prstenovi formiraju i na koje utiče gravitaciona interakcija sa njihovim većim saputnikom.
Kvaor, koji meri samo 1.110 kilometara (690 milja) u prečniku, otkriven je 2002. godine i tokom godina se ispostavilo da je prilično zanimljiva mala kamena kugla. Pokazuje znake ledenog vulkanizma, a ima čak i slatki mali mesec po imenu Vejvot, prečnika samo 170 kilometara.
Ali 2021. godine astronomi su primetili nešto drugo. Posmatrali su kako se Kvaor, tamna senka u udaljenim krajevima Sunčevog sistema, pomera na poziciju da zakloni zvezdu koja je udaljena u dalekoj daljini, vrsta posmatranja koja se zove okultacija. Posmatranja sa zemaljskog teleskopa u Australiji sugerišu da bi patuljasta planeta možda imala prsten.
Predvođen astronomom Brunom Morgadom sa Federalnog univerziteta u Rio de Žaneiru u Brazilu, tim astronoma je otišao da vidi da li mogu da pronađu još dokaza. Ali ne možete samo, znate, uperiti teleskop u malu patuljastu planetu u dubokoj tami Kajperovog pojasa i nadati se da ćete razaznati bilo koji detalj, bez obzira na to da vidite same prstenove.
Umesto toga, istraživači su morali da se oslone na podatke prikupljene sa više zemaljskih teleskopa između 2019. i 2020., tražeći još okultacija, kao i zapažanja o okultaciji koju su on i njegov tim prikupili 2021. koristeći karakteristike Evropske svemirske agencije (ESA) Satelit EkOPlanet (Keops). Keops, baziran u svemiru, bio je potreban da pokaže da nagoveštaji prstena na zemlji nisu posledica atmosferske distorzije.
Na kraju krajeva, kombinovani podaci su dali više od nagoveštaja.
„Kada smo sve spojili, videli smo padove u osvetljenosti koje nije prouzrokovao Kuaoar, ali to je ukazivalo na prisustvo materijala u kružnoj orbiti oko njega“, kaže Morgado. „U trenutku kada smo videli da smo rekli: ‘Ok, vidimo prsten oko Kvaora’.
Podaci su omogućili istraživačima da okarakterišu prsten, i tu je postalo stvarno čudno. Prsten kruži oko patuljaste planete na udaljenosti od 4.100 kilometara od centra Kvaora, ili otprilike 7,4 radijusa Kvaora. (Vejvot je, za zapisnik, mnogo udaljeniji, na udaljenosti od 24 poluprečnika). Ali Kuaoar’s Roche granica je samo 1.780 kilometara od Kuaoarovog centra.
Rošova granica je kritična udaljenost od tela na kojoj će ga plimne sile – to jest gravitacija – razdvojiti u neurednu gomilu krhotina jer gravitacija većeg tela premašuje gravitaciju potrebnu da se manje telo drži zajedno.
Jednom kada veliki predmet pređe Rocheovu granicu, možete razumno očekivati da će se pretvoriti u ruševinu koja će se ubrzo pretvoriti u prsten. Izvan Rocheove granice, ono što bi trebalo da nađete su netaknuti meseci.
Naravno, krhotine mogu postojati i preko Rocheove granice, ali bi ipak trebalo da se skupe u relativno kratkom vremenskom periodu, samo nekoliko decenija, i da se stope u neku vrstu meseca. Nijedno drugo telo Sunčevog sistema nema prstenove izvan Rocheove granice.
„Ono što je toliko intrigantno u vezi sa ovim otkrićem oko Kvaora je da je prsten materijala mnogo dalje od Rošove granice“, kaže astronom Đovani Bruno sa Nacionalnog instituta za astrofiziku u Italiji.
„Kao rezultat naših zapažanja, klasična ideja da gusti prstenovi opstaju samo unutar Rocheove granice planetarnog tela mora biti temeljno revidirana.“
Biće potrebno još istraživanja da bi se otkrilo zašto se prsten nije pretvorio u mesec, ali postoji nekoliko mogućih objašnjenja. Jedna je da će ruševine koje čine prsten, iz nekog razloga, verovatnije da se odbijaju jedna od druge nego da se drže zajedno. Druga mogućnost je da Vejvot, ili čak još uvek neotkriven Kvaoar mesec, pruža gravitacione perturbacije koje održavaju brzinu sudara u prstenu dovoljno visokom da spreči nakupljanje.
Ali otkriće takođe sugeriše da možda postoji još takvih prstenova koji kruže oko manjih objekata Sunčevog sistema, a koji tek treba da se pronađu. Možda u jednom od ovih možemo naći i neke odgovore.
