„Keď nebeské teleso, napríklad asteroid, prejde popred hviezdu, krátkodobý pokles jej jasnosti poskytne informácie o veľkosti, tvare a okolí telesa, ktoré ju zakrýva,“ vysvetľujú výskumníci z Andalúzskeho astrofyzikálneho ústavu (IAA-CSIC) vo svojej novej štúdii. Dodávajú, že táto metóda sa už využila aj na odhalenie riedkych atmosfér nebeských telies.
Nedávno ju použili aj na skúmanie sústav prstencov kentaurov Chariklo a Chiron, trpasličej planéty Haumea a transneptúnskeho telesa Quaoar. Sledovaním poklesov jasnosti hviezd v pozadí astronómovia zistili, že tieto objekty obklopujú jemné prstence, o ktorých sa predtým predpokladalo, že sa vyskytujú výlučne okolo obrích planét.
Chariklo patrilo medzi prvé z týchto menších telies, pri ktorých sa podarilo objaviť prstence. Tím pod vedením IAA-CSIC vtedy pomocou novej techniky preskúmal tiene vrhané týmto telesom. S priemerom približne 302 kilometrov je Chariklo najväčším členom skupiny asteroidov známych ako kentaury. Obieha za dráhou Saturnu, vo vzdialenosti viac ako 3 miliardy kilometrov od Slnka.
Priemer telesa Chariklo je približne 51-krát menší než priemer Zeme a jeho prstence obiehajú vo vzdialenosti asi 400 kilometrov od jeho stredu. Šírka prstencov sa odhaduje na 3 až 7 kilometrov. Z takejto vzdialenosti možno sústavu prstencov pozorovať iba prostredníctvom zákrytov hviezd, teda sledovaním poklesov jasnosti, keď teleso a jeho prstence prechádzajú popred hviezdy v pozadí.
Pri pozorovaniach Teleskopom Jamesa Webba výskumníci využili skutočnosť, že Chariklo sa voči teleskopu pohybovalo pomerne pomaly. Vďaka tomu dokázali vytvoriť model sústavy prstencov s veľmi dobrým priestorovým rozlíšením. Hoci očakávali, že sústavy prstencov týchto menších telies budú pomerne stabilné, pri pozorovaniach ich prekvapilo, že sa v priebehu niekoľkých rokov zmenili.
„Pri porovnaní s údajmi získanými počas rôznych zákrytov hviezd za posledné desaťročie sme v oboch prstencoch odhalili výrazné zmeny: zatiaľ čo vnútorný prstenec je podstatne nepriehľadnejší, nepriehľadnosť vonkajšieho prstenca sa znížila,“ uviedol Pablo Santos-Sanz, výskumník z IAA-CSIC a hlavný autor štúdie opisujúcej nové výsledky.
Je to pomerne prekvapivé, najmä pre astronómov zvyknutých na oveľa pomalšie zmeny v astronomických časových mierkach. Naznačuje to, že tieto sústavy prstencov môžu byť oveľa dynamickejšie, než sa doteraz predpokladalo. „Naše výsledky nás nútia prehodnotiť, ako tieto sústavy vznikajú, ako sa vyvíjajú a aké mechanizmy udržiavajú ich stabilitu. Schopnosť zaznamenať tieto zmeny otvára nové možnosti pochopenia vývoja týchto sústav, a možno aj ďalších sústav prstencov v slnečnej sústave,“ dodal Santos-Sanz.
Zostávajú však aj ďalšie záhady. Podľa výskumníkov vnútorný prstenec vykazuje skutočné známky toho, že je nepriehľadnejší než predtým, čo naznačuje, že obsahuje viac materiálu. Vonkajší prstenec sa, naopak, stal priehľadnejším. Podľa odborníkov to môže byť spôsobené mimoriadne malými rozmermi častíc, ktoré ho tvoria. Vplyvom tlaku žiarenia sa tak pomerne rýchlo rozptyľujú, čo môže v krátkom čase narušiť tvar prstenca.
Záhadou však zostáva, že pri skúmaní prstencov ani jeden nepôsobí úplne rozpadnuto. Podľa odborníkov to naznačuje, že musí existovať nejaký mechanizmus, ktorý ich stabilizuje alebo dopĺňa ich materiál. Výskumníci sa pôvodne domnievali, že sústavu prstencov možno udržiava na mieste orbitálna rezonancia, pri ktorej častica obehne Chariklo presne raz za tri otočenia telesa okolo vlastnej osi. Táto rezonancia by však zároveň spôsobovala posúvanie prstencov smerom von. Iný výskumný tím prišiel s vysvetlením, že prstence udržiava na mieste ďalší malý „pastiersky“ mesiac, ktorý by do sústavy zároveň dodával nový materiál. Toto vysvetlenie je v súlade aj s najnovšími údajmi.
Ako to už býva, aj v tomto prípade budú na zodpovedanie otázok potrebné ďalšie pozorovania. V budúcnosti sa možno podarí zachytiť ďalšie zmeny v sústave prstencov, ktoré pomôžu objasniť jej fungovanie. „Neočakávané zmeny pozorované v prstencoch telesa Chariklo poukazujú na dynamické správanie, ktoré doteraz zostávalo úplne skryté, no zatiaľ neposkytujú definitívny fyzikálny obraz,“ píšu výskumníci v štúdii.
