У карликовой транснептуновой планеты нашли кольца

Астрономы с помощью огромного наземного оптического телескопа обнаружили, что Квавар — одна из крупнейших карликовых планет в поясе Койпера — обладает кольцами. Кроме того, они оказались настолько удалены от поверхности планеты, что опровергли главную теорию, с помощью которой ученые ранее объясняли появление колец. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Еще со школы все знают, что у Сатурна есть кольца. Это плоские образования изо льда и пыли, расположенные вдоль экватора газового гиганта. Но Сатурн — не единственная планета с кольцами в Солнечной системе. Похожие, хоть и менее заметные, есть у Урана, Юпитера и Нептуна, а также карликовых планет Харикло и Хаумеа.

Теперь в клубе «окольцованных» планет пополнение. Новым его участником стал Квавар — карликовая планета размером с Плутон и вдвое меньше Нептуна, которая находится в поясе Койпера за Нептуном. Квавар — один из крупнейших транснептуновых (то есть расположенных дальше Нептуна) объектов в Солнечной системе. Открыт он был в 2002 году. Состоит Квавар преимущественно каменных пород и водяного льда. Любопытно, что Квавар — крупнейший транснептуновый объект с планетоподобной орбитой, его движение вокруг Солнца не связано с движением Нептуна.

Найти у Квавара кольца астрономы смогли с помощью HiPERCAM. Это чрезвычайно чувствительная камера, установленная на Большом Канарском телескопе — крупнейшей оптической обсерватории на Земле.

Кольца Квавара слишком маленькие и тусклые, чтобы увидеть их напрямую. Вместо этого ученые наблюдали за планетой, когда она закрыла от астрономов далекую фоновую звезду. Затмение продлилось менее минуты, но непосредственно перед ним и сразу после него яркость звезды также снижалась на небольшое время. Объяснить такие дополнительные мини-затмения можно только наличием у Квавара колец, которые оказывались между астрономами и далекой звездой, из-за чего ее было хуже видно.

Кольца Квавара уникальны. У всех остальных планет в Солнечной системе кольца образовались гораздо ближе к поверхности. Дело в том, что кольца состоят из того же вещества, из которого формируются планеты, спутники, астероиды и прочие объекты. Вещество, изначально представленное в виде некоего облака, постепенно слипается и превращается в вышеупомянутые космические тела. Однако гравитация планет мешает веществу вокруг слипаться, в результате чего оно остается рассеянным и не создает лун.

Однако кольца Квавара удалены от его поверхности на семь планетных радиусов, что намного дальше, чем у других планет Солнечной системы с кольцами. Кольца Сатурна, например, расположены на расстоянии трех планетных радиусов от поверхности. Расстояние от Квавара до его колец также вдвое превышает так называемый «предел Роша» — расстояние, на котором (как раньше думали астрономы) в принципе могут появляться кольца. На изображении, представленном выше, ученые наглядно показали, насколько кольца Квавара превышают «предел Роша». Следовательно, существовавшие теории появления колец оказались ошибочны, и теперь астрономам придется искать новое объяснение этого явления.

«Было неожиданно обнаружить эту новую систему колец в нашей Солнечной системе, и было вдвойне неожиданно обнаружить кольца так далеко от Квавара, что бросило вызов нашим предыдущим представлениям о том, как формируются такие кольца. Использование камеры HiPERCAM стало ключом к этому открытию, поскольку событие длилось менее одной минуты, а кольца слишком малы и слабы, чтобы их можно было увидеть на прямом изображении», — рассказал Вик Диллон из Шеффилдского университета.