Cuando pensamos en sistemas de anillos, lo que naturalmente nos viene a la mente son planetas como Saturno. Sus hermosos anillos son sin duda los más conocidos, pero no son el único planeta de nuestro Sistema Solar que los tiene. Como el Viajar Demostradas las misiones, todos los planetas del Sistema Solar exterior, desde Júpiter hasta Neptuno, tienen su propio sistema de anillos. Y en los últimos años, los astrónomos han descubierto que incluso ciertos planetas menores, como los asteroides Centaur 10199 Chariklo y 2006 Quirón - los tengo también.
Este fue un hallazgo bastante sorprendente, ya que estos objetos tienen órbitas tan caóticas. Dado que sus caminos a través del Sistema Solar se ven alterados con frecuencia por la poderosa gravedad de los gigantes gaseosos, los astrónomos se han preguntado naturalmente cómo un planeta menor podría retener un sistema de anillos. Pero gracias a un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Sao Paulo en Brasil, podemos estar cerca de responder esa pregunta.
En un estudio titulado ' Los anillos de Chariklo en estrechos encuentros con los planetas gigantes ', Que apareció recientemente enEl diario astrofísico, explicaron cómo construyeron un modelo del Sistema Solar que incorporó 729 objetos simulados. Todos estos objetos eran del mismo tamaño que Chariklo y tenían su propio sistema de anillos. Luego procedieron al proceso de examinar cómo les afectaba la interacción con el gigante gaseoso.
Impresión artística de los anillos alrededor del Centaur Chariklo, el primer asteroide donde se descubrieron anillos. Crédito: ESO / L. Calçada / M. Kornmesser / Nick Risinger (skysurvey.org)
Para desglosarlo, los centauros son una población de objetos dentro de nuestro Sistema Solar que se comportan tanto como cometas como asteroides (de ahí el nombre de las bestias híbridas de la mitología griega). 10199 Chariklo es el miembro más grande conocido de la población de centauros, un posible ex Objeto transneptuniano (TNO) que actualmente orbita entre Saturno y Urano.
Los anillos alrededor de este asteroide fueron notado por primera vez en 2013 cuando el asteroide sufrió una ocultación estelar. Esto reveló un sistema de dos anillos, con un radio de 391 y 405 km y anchos de aproximadamente 7 km 3 km, respectivamente. Las características de absorción de los anillos mostraron que estaban compuestos parcialmente de hielo de agua. En este sentido, eran muy parecidos a los anillos de Júpiter, Saturno, Urano y los otros gigantes gaseosos, que están compuestos principalmente de hielo de agua y polvo.
Esto fue seguido por hallazgos realizados en 2015 eso indicaba que el 2006 Chiron, otro centauro importante, podría tener un anillo propio. Esto llevó a más especulaciones de que podría haber muchos planetas menores en nuestro Sistema Solar que tienen un sistema de anillos. Naturalmente, esto fue un poco desconcertante para los astrónomos, ya que los anillos son estructuras frágiles que se pensaba que eran exclusivas de los gigantes gaseosos de nuestro Sistema.
Como el profesor Othon Winter, investigador principal del equipo de Sao Paulo, dijo a Universe Today por correo electrónico:
“Al principio fue una sorpresa encontrar un Centauro con anillos, ya que los Centauros tienen órbitas caóticas vagando entre los planetas gigantes y teniendo frecuentes encuentros cercanos con ellos. Sin embargo, hemos demostrado que en la mayoría de los casos el sistema de anillos puede sobrevivir a todos los encuentros cercanos con los planetas gigantes. Por lo tanto, los centauros con anillos podrían ser mucho más comunes de lo que pensábamos '.
Impresión artística de Chiron, que muestra un posible sistema de anillos. Crédito: dailygalaxy.com
Por el bien de su estudio, Winter y sus colegas consideraron las órbitas de 729 clones simulados de Chariklo mientras orbitaban el Sol en el transcurso de 100 millones de años. A partir de esto, Winter y sus colegas encontraron que cada Centauro promedió alrededor de 150 encuentros cercanos con un gigante gaseoso, dentro de un radio de Hill del planeta en cuestión. Como lo describió Winter:
“El estudio se realizó en dos pasos. Primero, consideramos un conjunto de más de 700 clones de Chariklo. Los clones tenían trayectorias iniciales que eran ligeramente diferentes de Chariklo para fines estadísticos (ya que estamos tratando con trayectorias caóticas) y simulaban computacionalmente su evolución orbital hacia adelante en el tiempo (para ver su futuro) y también hacia atrás en el tiempo (para ver su pasado). Durante estas simulaciones, archivamos la información de todos los encuentros cercanos (muchos miles) que tuvieron con cada uno de los planetas gigantes ”.
“En el segundo paso, realizamos simulaciones de cada uno de los encuentros cercanos encontrados en el primer paso, pero ahora incluimos un disco de partículas alrededor de Chariklo (que representa las partículas del anillo). Luego, al final de cada simulación, analizamos qué sucedió con las partículas. ¿Cuáles fueron retirados de Chariklo (escapando de su campo gravitacional)? ¿Cuáles fueron fuertemente perturbados (aún orbitando alrededor de Chariklo)? ¿Cuáles no sufrieron ningún efecto significativo? '
Al final, las simulaciones mostraron que en el 90 por ciento de los casos, los anillos de los centauros sobrevivieron a sus encuentros cercanos con gigantes gaseosos, mientras que fueron perturbados en el 4 por ciento de los casos y fueron eliminados solo el 3 por ciento de las veces. Por lo tanto, concluyeron que si existe un mecanismo eficiente que crea los anillos, entonces es lo suficientemente fuerte como para permitir que los centauros se los queden.
Debido a su naturaleza dual, el nombre Centauro se ha quedado al referirse a objetos que actúan tanto como cometas como asteroides. Crédito: jpl.nasa.gov
Más que eso, su investigación parecería indicar que lo que se consideraba exclusivo de ciertos cuerpos planetarios en realidad puede ser más común. 'Revela que nuestro Sistema Solar es complejo no solo como un todo o para cuerpos grandes', dijo Winter, 'pero incluso los cuerpos pequeños pueden mostrar estructuras complejas y una evolución temporal aún más compleja'.
El siguiente paso para el equipo de investigación es estudiar la formación de anillos, lo que podría mostrar que, de hecho, los recogen de los propios gigantes gaseosos. Pero independientemente de dónde vengan, cada vez está más claro que los centauros como 10199 Chariklo no están solos. Es más, ¡no van a renunciar a sus anillos pronto!
Otras lecturas: iopscience.iop.org
