Halka sistemlerini düşündüğümüzde, doğal olarak akla gelen şey Satürn gibi gezegenlerdir. Güzel halkalar kesinlikle en iyi bilinenlerdir, ancak Güneş Sistemimizde bunlara sahip olan tek gezegen onlar değildir. Olarak gezgin gösterilen görevler, dış Güneş Sistemi'ndeki her gezegenin - Jüpiter'den Neptün'e - kendi halka sistemine sahiptir. Ve son yıllarda, gökbilimciler, Centaur asteroitleri 10199 Chariklo ve 2006 Chiron gibi bazı küçük gezegenlerin bile onlara sahip olduğunu keşfettiler.
Bu nesneler böyle kaotik yörüngelere sahip olduğu için bu oldukça şaşırtıcı bir bulgu oldu. Güneş Sistemi'ndeki yollarının gaz devlerinin güçlü yerçekimi tarafından sıklıkla değiştirildiği göz önüne alındığında, astronomlar doğal olarak küçük bir gezegenin bir halka sistemini nasıl tutabileceğini merak ediyorlardı. Ancak Brezilya'daki Sao Paulo Eyalet Üniversitesi'nden bir araştırmacı ekibi sayesinde, bu soruyu cevaplamaya yakın olabiliriz.
Son zamanlarda ortaya çıkan “Dev Gezegenlerle Yakın Karşılaşmalar Altında Chariklo Halkaları” başlıklı bir çalışmada Astrofizik Dergisi729 adet simüle edilmiş nesne içeren Güneş Sistemi modelini nasıl oluşturduklarını açıkladılar. Tüm bu nesneler Chariklo ile aynı büyüklükteydi ve kendi halka sistemlerine sahiptiler. Daha sonra gaz devi ile etkileşimin onları nasıl etkilediğini inceleme sürecine girdiler.
Centaurlar, Güneş Sistemi'mizde hem kuyruklu yıldızlar hem de asteroitler gibi davranan bir nesne popülasyonudur (bu yüzden neden Yunan mitolojisinin melez canavarlarından adını alırlar). 10199 Chariklo, halihazırda Satürn ve Uranüs arasında dönen eski bir Trans-Neptunian Nesnesi (TNO) olan Centaur popülasyonunun bilinen en büyük üyesidir.
Bu asteroit etrafındaki halkalar ilk olarak 2013'te asteroidin yıldız tıkanıklığına uğradığı fark edildi. Bu, 391 ve 405 km yarıçapı ve genişliği yaklaşık 7 km 3 km olan iki halkalı bir sistemi ortaya çıkardı. Halkaların emme özellikleri kısmen su buzundan oluştuğunu göstermiştir. Bu bağlamda, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve büyük ölçüde su buzu ve tozdan oluşan diğer gaz devlerinin halkalarına benziyorlardı.
Bunu, 2015 yılında yapılan bir başka büyük Centaur olan Chiron'un kendi yüzüğüne sahip olabileceğini gösteren bulgular izledi. Bu, Güneş Sistemimizde halka sistemine sahip birçok küçük gezegen olabileceği konusunda daha fazla spekülasyona yol açtı. Doğal olarak, bu, gökbilimciler için biraz şaşırtıcıydı, çünkü halkalar Sistemimizin gaz devlerine özel olduğu düşünülen kırılgan yapılardır.
Sao Paulo ekibinin baş araştırmacısı Profesör Othon Winter, Space Magazine'e e-posta yoluyla şunları söyledi:
“Başlangıçta halkalarla bir Centaur bulmak sürpriz oldu, çünkü Centaurlar dev gezegenler arasında kaotik yörüngelere sahipler ve onlarla sık sık karşılaşmalar yaşıyorlardı. Bununla birlikte, çoğu durumda halka sisteminin dev gezegenlerle tüm yakın karşılaşmalarda hayatta kalabileceğini gösterdik. Bu nedenle, halkaları olan Centaurlar daha önce düşündüğümüzden çok daha yaygın olabilir. ”
Çalışmaları uğruna, Winter ve meslektaşları 100 milyon yıl boyunca Güneş'in etrafında dönen 729 simüle Chariklo klonunun yörüngelerini düşündüler. Bundan Kış ve meslektaşları, her Centaur'un, söz konusu gezegenin bir Tepe yarıçapı içinde bir gaz deviyle yaklaşık 150 yakın karşılaşmanın ortalaması olduğunu buldular. Winter'in tanımladığı gibi:
“Çalışma iki adımda yapıldı. İlk önce 700'den fazla klon Chariklo setini düşündük. Klonlar, istatistiksel amaçlar için Chariklo'dan biraz farklı olan ilk yörüngelere sahipti (kaotik yörüngelerle uğraştığımız için) ve zaman içinde yörüngesel evrimini (geleceklerini görmek için) ve ayrıca zamanda (geçmişlerini görmek için) hesaplayarak simüle etti. Bu simülasyonlar sırasında dev gezegenlerin her biriyle yaşadıkları tüm yakın karşılaşmaların (binlerce) bilgilerini arşivledik. ”
“İkinci adımda, ilk adımda bulunan yakın karşılaşmaların her birinin simülasyonlarını gerçekleştirdik, ancak şimdi Chariklo'nun etrafında (halka parçacıklarını temsil eden) bir parçacıklar diski dahil ettik. Sonra, her simülasyonun sonunda parçacıklara ne olduğunu analiz ettik. Hangileri Chariklo'dan çıkarıldı (yerçekimi alanından kaçıyor)? Hangileri şiddetle rahatsız edildi (hala Chariklo çevresinde yörüngede)? Hangilerinin önemli bir etkisi olmadı? ”
Sonunda, simülasyonlar, vakaların yüzde 90'ında, Centaur'ların halkalarının gaz devleriyle yakın karşılaşmalarından kurtulduğunu, ancak vakaların yüzde 4'ünde rahatsız olduklarını ve zamanın sadece yüzde 3'ünden soyulduğunu gösterdi. Böylece, halkaları oluşturan etkili bir mekanizma varsa, Centaurların onları tutmasına izin verecek kadar güçlü olduğu sonucuna vardılar.
Bundan da öte, araştırmaları bazı gezegensel bedenler için benzersiz kabul edilen şeylerin aslında daha yaygın olabileceğini gösteriyor. “Güneş Sistemimizin sadece bütün veya büyük bedenler için karmaşık olmadığını ortaya koyuyor,” dedi Winter, “ancak küçük bedenler bile karmaşık yapılar ve hatta daha karmaşık zamansal evrim gösterebilir.”
Araştırma ekibinin bir sonraki adımı, aslında onları gaz devlerinden kendilerinin aldıklarını gösterebilecek halka oluşumunu incelemektir. Ancak nereden geldiklerine bakılmaksızın, 10199 Chariklo gibi Centaur'ların yalnız olmadığı giderek daha açık hale geliyor. Dahası, yakında halkalarından vazgeçmeyecekler!
