環状小惑星の発見が天文学者を驚かせる

科学者たちは、太陽系の外側の領域で、土星と天王星の間で太陽の周りを周回する独自の環を持つ小惑星を発見しました。研究者らによると、この宇宙岩は、独自の環系を持つことがこれまでに発見された初めての非惑星天体だという。

スペースロックのペア小惑星カリクロを取り囲む環。 3月27日に発表された新たな研究結果によると、衝突によって小惑星の周囲に破片が飛散した後に形成された可能性が最も高いという。小惑星の環はまた、カリクロの周りにまだ発見されていない衛星が存在し、それが小惑星の安定を保っていることを示唆している、と研究者らは述べた。

クレジット: L. Calçada、M.コーンメッサー、ニック・ライジンジャー

「私たちは指輪を探していたわけではなく、カリクロのような小さな天体が指輪を持っているとはまったく考えていませんでした。そのため、この発見、そして星系で見た驚くべき量の詳細には、まったくの驚きでした。」研究リーダーであるブラジル国立天文台のフェリペ・ブラガ・リバス氏は本日の声明で述べた。

天文学者たちは7台の望遠鏡を使用しましたが、岩だらけのカリクロを周回する一対のリングを明らかにしたのは1台だけでした。直径155マイルの小惑星は、環を持つことが知られている唯一の天体である巨大ガス惑星よりも小さく見えます。

ブラジル国立天文台のフェリペ・ブラガ・リバス氏は、「今回の発見は、輪があるかどうかは大きさが重要ではないことを示している」とSpace.comに電子メールで語った。

巨人の中の小惑星

2013 年 6 月 3 日、ブラガリバスは天文学者チームを率いて、カリクロが遠くの星の前を通過する様子を観察しました。これは掩蔽として知られています。小惑星が移動するにつれて、星からの光が遮断され、科学者が小惑星についてさらに学ぶことができるようになりました。

天文学者たちは、主食の前後数秒で光がわずかに暗くなり、何かが岩石小惑星の周りを回ったことを示していることを発見して驚いた。 7 つの異なる望遠鏡から収集したデータを比較することで、研究チームはリングの形状、サイズ、方向を特定することができました。

この星系は、惑星の近くにある幅 4 マイルの高密度のリングと、さらに外側にある幅 2 マイルの小さなリングで構成されています。

の表面から、小惑星, 「それらは空全体を横切る、2つの壮観で鋭くて本当に明るいリングになるだろう」とブラガ・リバス氏は語った。「それらは私たちから月の距離の約1,000分の1にあるので、著しく近いでしょう」と彼は付け加えた。

同氏はさらに、より大きな内側のリングは地上からの外側のリングの視界を妨げると述べた。この環は土星の周囲の環と似ており、どちらも非常に緻密で明るく、おそらく岩石と水の氷によって形成されているという点が挙げられます。しかし、それらのスケールはまったく異なります。

ブラガ・リバス氏は、「カリクロ星系全体はカッシーニ管区の約12倍に相当する」と述べ、最大のギャップについて言及した。土星の環。

カリクロを周回する粒子の移動速度も遅く、地球上の秒速数十キロメートルに比べて、秒速わずか数十メートルです。土星の輪。

土星は太陽系で最もよく知られた環のある天体ですが、木星、海王星、天王星にも独自の淡い環があります。これらの巨大ガス惑星は、より小さな小惑星を大幅に小さくします。

天文学者は 7 台の望遠鏡を利用しましたが、そのほとんどは南アメリカにありました。このうち、リング間の小さな隙間を捉えることができたのは、チリにあるヨーロッパ南天天文台のラシーラ望遠鏡だけでした。

「これは、1秒あたり10枚の速度でビデオのような一連の画像を取得する高速かつ賢明なカメラ『ラッキー・イメージャー』を使用したことで可能になった」とブラガ・リバス氏は語った。「両方のリングによる恒星の掩蔽は合計0.6秒間続いたため、リングを詳細に『見る』ことができました。」

他の望遠鏡は露光時間が 0.7 秒を超えていたため、光のギャップを 1 つしか観察できませんでした。

この小惑星にはリングがあるという特別な点は何でしょうか?コーネル大学のジョセフ・バーンズ氏は、「カリクロは、それ以外は特別なことではないようだ」とSpace.comに電子メールで語った。バーンズ氏はブラガ・リバスのチームのメンバーではなかったが、惑星の環と小さな惑星について研究している。太陽系の天体。彼は新しい発見とともに掲載された展望記事を執筆しました。

ブラガ・リバス氏は、環を持つ惑星のない天体はカリクロだけではないかもしれないと述べた。「指輪は私たちが思っていたよりもずっと共有財産なのかもしれない」と彼は言う。

この研究とバーンズ氏の付随論文は、3 月 26 日にオンラインのジャーナルに掲載されました。自然。

カリクロの「おもちゃの指輪」

カリクロは、太陽系外縁部にあるいくつかの天体であるケンタウロスの中で最大のもので、その軌道は外惑星と交差し、外惑星によって変更されます。ケンタウロスは小惑星と彗星の両方と特徴を共有しており、地球から来たと考えられています。カイパーベルト冥王星を越えた領域。同紙によると、ロッキー・カリクロの組成は彗星よりも小惑星に近いようだという。

この配置は、カリクローの輪の存在と、地球におけるそれらの欠如を説明するのに役立つかもしれません。小惑星帯それは火星と木星の間にあります。ブラガ・リバス氏によると、岩石だらけの内惑星と小惑星帯は太陽に近く、太陽風による強い力を受けており、その影響で小さな粒子がより効率的に軌道を周回する物体から吹き飛ばされる可能性があるという。

高速で移動する小惑星帯での衝突も、軌道速度が速いため、激しいプロセスとなります。近くの岩体間の衝突により、潜在的なリング物質があまりにも早く投げ飛ばされる可能性があります。カリクロの輪を形成した可能性のある衝突は、ゆっくりとした衝撃であったはずだ。小惑星のサイズが小さいことは、重力が非常に小さいことを意味し、高速で移動する物体がその軌道から簡単に逃げることができます。小惑星はより低速で移動する物体にのみつかまることができたでしょう。

環系の存在は、2008 年の観測以来、小惑星がなぜ明るくなったのかという疑問に答えます。当初は真上から見られていた環が、過去 5 年間で傾きが変化するにつれて見えるようになりました。

バーンズ氏によると、29年の軌道の中で2回、土星の輪は同じように作用し、地球上の観測者には細い線のように見えるという。「この行動は当惑させたガリレオ土星の環の発見について、彼の粗末な望遠鏡を通して見たものです」とバーンズ氏は語った。クリスティアン・ホイヘンス。」

指輪の年齢もまた謎のままです。数百万年の間に、環系の小さな部分が広がるはずです。それらはまだリングとして含まれているため、著者らは、この系が非常に若いか、あるいはその小惑星が軌道上に粒子を誘導し閉じ込めている小さな衛星を抱えているかのどちらかであると結論付けました。月は両方の環を合わせたものとほぼ同じ重さになり、カリクロの遠距離を考慮すると容易に探知を逃れることができるだろう。

「羊飼いは好ましい説明であり、基本的には唯一の説明です」とバーンズ氏は語った。「しかし、土星と天王星の環には、羊飼いが見えるはずなのに見えない隙間がたくさんあります。私たちの理解には何かが欠けています。カリクロのおもちゃの指輪を研究すれば、アイデアが得られるかもしれません。」

ブラガ・リバス氏は、欠けた月が小惑星の周りを回って環を一列に並べた場合、その系は太陽系の黎明期から続いていた可能性があり、カリクロを現在の軌道に移動させたのは巨大ガス惑星の擾乱だったと付け加えた。環システムを乱すには非常に接近した通過が必要であり、移動を生き延びた可能性があることを示しています。