גילוי של אסטרואיד טבעתי מהמם את האסטרונומים

מדענים גילו תגלית מדהימה בתחום החיצוני של מערכת השמש - אסטרואיד עם סט טבעות משלו המקיף את השמש בין שבתאי לאורנוס. סלע החלל הוא העצם הלא-פלנטרי הראשון שנמצא אי פעם שיש לו מערכת טבעות משלו, אומרים חוקרים.

צמד סלע החללטבעות מקיפות את האסטרואיד צ'אריקלו. ככל הנראה הם נוצרו לאחר התנגשות מפוזרת פסולת סביב האסטרואיד, על פי מחקר חדש שנחשף ב-27 במרץ. טבעות האסטרואיד מרמזות גם על נוכחות של ירח שעדיין לא התגלה סביב צ'ריקלו ששומר אותם יציבים, אמרו חוקרים.

"לא חיפשנו טבעת ולא חשבנו שלגופים קטנים כמו צ'ריקלו יש אותם בכלל, אז הגילוי - וכמות הפרטים המדהימה שראינו במערכת - הגיעו בהפתעה מוחלטת!" מנהיג המחקר, פליפה בראגה-ריבאס, ממצפה הכוכבים הלאומי בברזיל, אמר היום בהצהרה.

אסטרונומים השתמשו בשבעה טלסקופים, אבל רק אחד חשף את זוג הטבעות המקיפות את צ'ריקלו הסלעית. קוטר האסטרואיד 155 קילומטרים מתגמד מול כוכבי הלכת הגז הענקיים, הגופים האחרים היחידים שידוע שיש להם טבעות.

"תגלית זו מראה שהגודל אינו חשוב כדי שיהיו - או לא יהיו - טבעות", אמר פליפה בראגה-ריבאס, מהמצפה הלאומי בברזיל, ל-Space.com בדוא"ל.

אסטרואיד בין ענקים

ב-3 ביוני 2013, בראגה-ריבאס הוביל צוות של אסטרונומים בתצפית על צ'ריקלו כשהוא חולף מול כוכב מרוחק - תהליך המכונה הסתר. בזמן שהאסטרואיד נסע, הוא חסם אור מהכוכב, ואפשר למדענים ללמוד עליו יותר.

האסטרונומים הופתעו לגלות שכמה שניות לפני ואחרי הסתיר הראשי, האור התעמעם מעט, מה שמעיד על כך שמשהו הקיף את האסטרואיד הסלעי. על ידי השוואת הנתונים שנאספו משבעה טלסקופים שונים, הצוות הצליח לזהות את הצורה, הגודל והכיוון של הטבעות.

המערכת מורכבת מטבעת צפופה, ברוחב 4 קילומטרים ליד כוכב הלכת, וטבעת קטנה יותר ברוחב 2 קילומטרים רחוק יותר.

מפני השטח שלאַסטֵרוֹאִיד, "הן יהיו שתי טבעות מרהיבות חדות ובאמת מבריקות, שחוצות את כל השמיים", אמרה בראגה-ריבאס. "הם יהיו קרובים במידה ניכרת, מכיוון שהם נמצאים בערך 1/1,000 ממרחק הירח מאיתנו", הוסיף.

הוא המשיך ואמר שהטבעת הפנימית הגדולה יותר תחסום את הנוף של הטבעת החיצונית מהקרקע. הטבעות דומות לאלו שסביב שבתאי, בכך ששתיהן צפופות מאוד, בהירות ואולי נוצרות על ידי סלע וקרח מים. אבל קנה המידה שלהם שונה לגמרי.

"כל מערכת צ'ריקלו תתאים בערך 12 פעמים בדיוויזיית קאסיני", אמרה בראגה-ריבאס, בהתייחסה לפער הגדול ביותר ב-הטבעות של שבתאי.

חלקיקים המקיפים את צ'ריקלו נעים גם הם לאט יותר - רק עשרות מטרים לשנייה, בהשוואה לעשרות קילומטרים בשנייהטבעות של שבתאי.

בעוד שבתאי הוא הגוף הטבעתי הידוע ביותר במערכת השמש, ליופיטר, נפטון ואורנוס יש גם טבעות משלהם, חלשות יותר. ענקיות הגז הללו מגמדות משמעותית את האסטרואיד הקטן יותר.

אסטרונומים השתמשו בשבעה טלסקופים, שרובם היו ממוקמים בדרום אמריקה. מתוכם, רק טלסקופ La Silla של מצפה הכוכבים הדרומי האירופי בצ'ילה הצליח לתפוס את הפער הקטן בין הטבעות.

"זה היה אפשרי בשל השימוש ב'Lucky Imager', מצלמה מהירה והגיונית שהשיגה רצף של תמונות כמו סרטון בקצב של 10 תמונות בשנייה", אמרה בראגה-ריבאס. "כיוון שהסתרת הכוכבים על ידי שתי הטבעות נמשכה 0.6 שניות בסך הכל, היא הצליחה 'לראות' את הטבעות בפירוט".

לטלסקופים האחרים היו זמני חשיפה גדולים מ-0.7 שניות, כך שהם יכלו לראות רק פער בודד באור.

מה כל כך מיוחד באסטרואיד הזה כדי שיהיו לו טבעות? "נראה שצ'ריקלו אינו מיוחד, אחרת", אמר ג'וזף ברנס, מאוניברסיטת קורנל, ל-Space.com בדוא"ל. ברנס לא היה חבר בצוות של בראגה-ריבאס, אבל הוא חוקר טבעות פלנטריות וקטנותגופים של מערכת השמש. הוא חיבר מאמר פרספקטיבה שהופיע לצד הממצאים החדשים.

צ'ריקלו אולי אינו הגוף היחיד שאינו פלנטרי שיש לו טבעות, אמר בראגה-ריבאס. "טבעות עשויות להיות רכוש נפוץ הרבה יותר ממה שחשבנו", אמר.

המחקר והמאמר הנלווה של ברנס פורסמו באינטרנט ב-26 במרץ בכתב העתטֶבַע.

"טבעת הצעצוע" של צ'ריקלו

צ'ריקלו הוא הגדול מבין הקנטאורים, כמה גופים במערכת השמש החיצונית שמסלוליהם חוצים - ומשתנים על ידי - כוכבי הלכת החיצוניים. הקנטאורים חולקים מאפיינים עם אסטרואידים ושביטים כאחד, ונחשבים שהם מגיעים מה-חגורת קויפראזור מעבר לפלוטו. נראה כי רוקי צ'ריקלו הוא יותר אסטרואיד מאשר שביט בהרכבו, על פי העיתון.

מיקום זה עשוי לעזור להסביר את נוכחות הטבעות של צ'ריקלו ואת היעדרן ב-חגורת אסטרואידיםשנמצא בין מאדים לצדק. כוכבי הלכת הפנימיים הסלעיים וחגורת האסטרואידים שוכנים קרוב יותר לשמש, וחווים כוחות חזקים יותר מרוח השמש, שיכולה להעיף ביעילות רבה יותר חלקיקים קטנים הרחק מעצמים שהם עלולים להקיף אחרת, אמר בראגה-ריבאס.

התנגשויות בחגורת האסטרואידים הנעה במהירות הן גם תהליכים אלימים בשל מהירויות המסלול המהירות יותר שלהן. התרסקות בין הגופים הסלעיים הסמוכים עלולות להוביל להשלכת כל חומר טבעת פוטנציאלי מהר מדי. ההתנגשות שיצרה כנראה את הטבעות של צ'ריקלו הייתה חייבת להיות פגיעה איטית. גודלו הקטן של האסטרואיד אומר שיש לו מעט מאוד כוח משיכה, מה שמאפשר לחפצים הנעים במהירות לברוח בקלות ממסלולו; האסטרואיד היה מסוגל להחזיק רק בעצמים שנעים לאט יותר.

הנוכחות של מערכת טבעות עונה על שאלות לגבי הסיבה שהאסטרואיד התבהר מאז התצפיות ב-2008. הטבעות נצפו במקור בקצה-על, והטבעות נראו בחמש השנים האחרונות כאשר הנטייה שלהן השתנתה.

פעמיים במסלולו בן 29 השנים, הטבעות של שבתאי פועלות באותו אופן, ומופיעות כקו דק למשקיפים על פני כדור הארץ, אמר ברנס. "ההתנהגות הזו בילבלהגלילאו, כפי שנצפה דרך הטלסקופ הגולמי שלו, על גילוי הטבעות של שבתאי", אמר ברנס. "נדרשו עוד משקיפים רבים וכמעט 50 שנה עד שטבען של הטבעות הובן על ידיכריסטיאן הויגנס."

גיל הטבעות נותר עוד תעלומה. במהלך כמה מיליוני שנים, החתיכות הקטנות של מערכת הטבעות אמורות להתפשט. מכיוון שהם עדיין כלולים כטבעת, המחברים הגיעו למסקנה שאו שהמערכת צעירה מאוד, או שהאסטרואיד מארח ירח קטן הרועה ומגביל את החלקיקים במסלולם. הירח יהיה מסיבי בערך כמו שתי הטבעות גם יחד, ויתחמק בקלות מזיהוי בהתחשב במרחק הגדול של צ'ריקלו.

"רועי צאן הם ההסבר המועדף - ובעצם היחיד -", אמר ברנס. "אבל לטבעות של שבתאי ואוראנוס יש הרבה פערים שבהם אנחנו צריכים לראות רועים ואנחנו לא. משהו חסר בהבנה שלנו. אולי לימוד טבעות הצעצוע של צ'ריקלו יביא לנו רעיונות".

אם ירח חסר מקיף את האסטרואיד, שומר את הטבעות בקו, אזי המערכת יכולה הייתה להחזיק מעמד מאז שחר מערכת השמש, אמר בראגה-ריבס, והוסיף כי ההפרעה של ענקית הגז שהזיזה את צ'ריקלו למסלולה הנוכחי. ידרוש מעבר קרוב מאוד כדי להפריע למערכת הטבעות, מה שמצביע על כך שהם יכלו לשרוד את ההגירה.

חקר היציבות של הטבעות של צ'אריקלו יכול לספר לאסטרונומים על הסביבה הנדרשת ליצירתן ולתחזוקה - תהליך שניתן להשתמש בו כדי להבין את הדינמיקה של השלבים המוקדמים של מערכת השמש.

בקנה מידה רחב יותר, האסטרואיד הזעיר הטבעתי יכול גם לעזור למדענים להבין יותר כיצד נוצרות גלקסיות.