Η Χαρικλώ είναι ένας μικρός, παγωμένος κόσμος ανάμεσα στον Κρόνο και τον Ουρανό, με διάμετρο περίπου 250 χιλιομέτρων. Γύρω της κινούνται δύο στενοί δακτύλιοι που κανένα τηλεσκόπιο δεν μπορεί να φωτογραφίσει άμεσα. Τώρα το James Webb αποκάλυψε ότι οι δακτύλιοι δεν είναι στατικοί: μέσα σε λίγα χρόνια ο εσωτερικός φαίνεται να έγινε αισθητά πυκνότερος, ενώ ο εξωτερικός εξασθένησε.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Science Advances και βασίζεται σε μια προσεκτικά προβλεφθείσα αστρική απόκρυψη στις 18 Οκτωβρίου 2022. Για λίγα δευτερόλεπτα, η Χαρικλώ και οι δακτύλιοί της πέρασαν μπροστά από ένα μακρινό άστρο. Οι στιγμιαίες πτώσεις της φωτεινότητας λειτούργησαν σαν σκιά ακριβείας, αποκαλύπτοντας δομές που παραμένουν μικρότερες από ένα εικονοστοιχείο ακόμη και για το Webb.
Το μικρό σώμα που άλλαξε όσα ξέραμε για τους δακτυλίους
Μέχρι το 2013, γνωστοί δακτύλιοι υπήρχαν μόνο γύρω από τους τέσσερις γιγάντιους πλανήτες. Η ανακάλυψή τους στη Χαρικλώ έδειξε ότι ακόμη και ένα σώμα πολύ μικρότερο από πλανήτη μπορεί να συγκρατεί ένα τέτοιο σύστημα. Η Χαρικλώ ανήκει στους Κενταύρους, μια ομάδα σωμάτων με ασταθείς τροχιές ανάμεσα στους εξωτερικούς πλανήτες, και βρίσκεται περίπου δύο δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη.
Οι δύο δακτύλιοι, γνωστοί ως C1R και C2R, απέχουν περίπου 390 και 405 χιλιόμετρα από το κέντρο της. Έχουν πλάτος μόλις λίγων χιλιομέτρων. Η θέση τους παρέμεινε ουσιαστικά ίδια σε σχέση με προηγούμενες μετρήσεις. Εκείνο που άλλαξε ήταν η ποσότητα φωτός που συγκρατούσαν όταν περνούσαν μπροστά από το άστρο.
Ο ένας σκοτείνιασε, ο άλλος σχεδόν ξεθώριασε
Σύμφωνα με την ανάλυση, ο εσωτερικός C1R εμφανίστηκε περίπου 50% πιο αδιαφανής από πριν. Ο εξωτερικός C2R έδωσε πολύ ασθενέστερο σήμα, με την αδιαφάνειά του να φαίνεται μειωμένη περίπου κατά 60% σε σύγκριση με παρατηρήσεις του 2017. Οι αντίθετες μεταβολές δύσκολα εξηγούνται μόνο από το ότι το Webb κοίταξε διαφορετικά τμήματα των δακτυλίων.
Αυτό δεν αποδεικνύει ακόμη ότι ύλη μετακινείται από τον έναν δακτύλιο στον άλλον. Η αύξηση της αδιαφάνειας του εσωτερικού θα μπορούσε να οφείλεται σε εισροή υλικού ή σε συγκρούσεις που έσπασαν μεγαλύτερα σωματίδια σε περισσότερους λεπτούς κόκκους. Η εξασθένηση του εξωτερικού ίσως σημαίνει σταδιακή απώλεια υλικού. Υπάρχει επίσης το ενδεχόμενο ένα μέρος της διαφοράς να σχετίζεται με τα διαφορετικά μήκη κύματος των παρατηρήσεων.
Η πρώτη προγραμματισμένη απόκρυψη από το Webb
Για να πετύχει η παρατήρηση, οι αστρονόμοι έπρεπε να γνωρίζουν με εξαιρετική ακρίβεια τρεις κινούμενους στόχους: την τροχιά της Χαρικλούς, τη θέση του άστρου από τα δεδομένα της αποστολής Gaia και τη διαδρομή του ίδιου του Webb γύρω από το σημείο L2, περίπου 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα από τη Γη. Ήταν η πρώτη αστρική απόκρυψη που προβλέφθηκε ειδικά και καταγράφηκε επιτυχώς από το διαστημικό τηλεσκόπιο.
Η σχετική κίνηση της Χαρικλούς ως προς το Webb ήταν μόλις 2,5 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Αυτή η ασυνήθιστα αργή διέλευση επέτρεψε πολύ λεπτομερή δειγματοληψία της σκιάς. Είναι ένα ωραίο παράδειγμα του πώς ένα τηλεσκόπιο γνωστό για εικόνες μακρινών γαλαξιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν χρονόμετρο για μικροσκοπικές δομές στη γειτονιά μας.
Ένα σύστημα που ίσως ζει και μεταμορφώνεται
Οι δακτύλιοι μικρών σωμάτων θεωρούνταν σχετικά σταθερές κατασκευές. Αν οι μεταβολές επιβεβαιωθούν σε νέες αποκρύψεις, η Χαρικλώ θα δείξει ότι μπορούν να εξελίσσονται σε κλίμακα λίγων ετών. Αυτό θα πιέσει τα μοντέλα να εξηγήσουν πώς συγκρατείται το υλικό, αν υπάρχουν αθέατοι μικροί δορυφόροι και πόσο συχνά συγκρούονται τα σωματίδια.
Το ηλιακό σύστημα έχει ήδη αποδειχθεί λιγότερο ακίνητο απ’ όσο φαίνεται: ένα γιγάντιο δεκάγωνο εμφανίστηκε στον νότιο πόλο του Κρόνου, η NASA εντόπισε ίχνη πιθανής πρόσφατης ροής αζώτου στον Πλούτωνα και 27 μικρά σώματα πέρα από τον Ποσειδώνα διατηρούν ίχνη της γέννησής τους. Η Χαρικλώ προσθέτει μια νέα ανατροπή: ακόμη και δακτύλιοι που δεν μπορούμε να δούμε μπορεί να αλλάζουν όσο τους παρατηρούμε.
Δες κ αυτό
Πηγές
- Science Advances — JWST stellar occultation reveals unexpected changes in Chariklo’s ring system
- Paris Observatory–PSL — The pocket rings of Chariklo are evolving
- IAA-CSIC — James Webb observes changes in Chariklo’s rings
Φωτογραφία αρχείου: Jason Pittman / Pexels Πηγή εικόνας
