Во время перерыва в наблюдениях за планетами вокруг других звезд миссия ExOPlanet Satellite (Cheops) сфокусировалась на карликовой планете в нашей собственной Солнечной системе и внесла решающий вклад в открытие плотного кольца материала вокруг нее. Карликовая планета известна как Квавар. Наличие кольца на расстоянии, почти в семь с половиной раз превышающем радиус Квавара, ставит перед астрономами вопрос: почему этот материал не слился в маленькую луну?
Квавар — это один из набора небольших далеких миров, известных как транснептуновые объекты (ТНО). Известно их около 3000. Как следует из названия, ТНО находятся во внешних пределах Солнечной системы, за пределами орбиты планеты Нептун. Крупнейшие из ТНО — Плутон и Эрида. При предполагаемом радиусе 555 км Квавар занимает седьмое место в списке размеров и вращается вокруг небольшой луны под названием Вейуот, радиусом примерно 80 км.
Изучение этих карликовых планет затруднено из-за их малых размеров и огромных расстояний. Сам Квавар вращается вокруг Солнца на расстоянии, почти в 44 раза превышающем расстояние между Солнцем и Землей. Таким образом, затенения являются особенно ценными инструментами. Однако до недавнего времени было трудно точно предсказать, когда и где они состоятся.
Объединив данные Cheops с данными крупных профессиональных обсерваторий по всему миру и ученых-любителей, ученые, увидели падение яркости, которое не было вызвано Кваваром, а указывало на присутствие материала на круговой орбите вокруг него. В тот момент, когда астрономы увидели это, они поняли — вокруг планеты есть кольцо. Но это очень странно.
Белым цветом обозначено положение обнаруженного кольца, в то время как голубым — Предел Роша. Ранее предполагалось, что кольца могут существовать только внутри этой области.
Когда дело доходит до кольцевых систем, гигантская планета Сатурн является самым ярким примером. Сатурн, известный как кольцеобразная планета, может похвастаться скоплением пыли и маленьких спутников, которые окружают экватор. Несмотря на внушительный обзорный вид, масса кольцевой системы довольно мала. Если его собрать, он составит от одной трети до половины массы Мимаса, спутника Сатурна, или около половины массы антарктического шельфового ледника Земли.
Кольцо Квавара намного меньше кольца Сатурна, но не менее интригующе. Известно, что это не единственная система колец, существующая вокруг карликовой или малой планеты. Два других — вокруг Харикло и Хаумеа — были обнаружены с помощью наземных наблюдений. Что делает кольцо Квавара уникальным, так это то, где оно находится относительно самого Квавара.
Любой небесный объект с заметным гравитационным полем будет иметь границу, в пределах которой приближающийся небесный объект будет разорван на части. Это известно как предел Роша. Ожидается, что системы плотных колец будут существовать внутри предела Роша, как это имеет место для Сатурна, Харикло и Хаумеа. Вокруг Квавара кольцо материала находится намного дальше, чем предел Роша.
Это загадка, потому что, согласно общепринятому мнению, кольца за пределом Роша сольются в маленькую луну всего за несколько десятилетий. Ранние результаты показывают, что низкие температуры в Кваваре могут играть роль в предотвращении слипания ледяных частиц, но необходимы дополнительные исследования.
Пока теоретики работают над тем, как кольца Квавара могут выжить, проект Lucky Star продолжит наблюдать за Кваваром, а также за другими TNO, поскольку они покрывают далекие звезды, чтобы измерить их физические характеристики и посмотреть, сколько других также имеют системы колец.