Загадка для астрономов: Карликовая планета за Нептуном имеет необъяснимое кольцо

Новое исследование показало, что мини-планета, вращающаяся вокруг холодных внешних пределов Солнечной системы, имеет кольцо из пыли и обломков, подобное Сатурну, которое бросает вызов законам физики. 

Эта планета называется Квавар, и это седьмая по величине из известных карликовых планет, королем которых является Плутон. Квавар, обнаруженный в 2002 году и имеющий диаметр около 1121 км, является одним из так называемых транснептуновых объектов, маленьких планет, вращающихся вокруг самой дальней планеты Солнечной системы Нептун. 

Находясь в поясе Койпера, кольце в форме пончика из каменистых и ледяных обломков во внешней части Солнечной системы, Квавар является гордым владельцем собственной луны, Вейвота диаметром 160 км. И недавние наблюдения показали, что на его орбите также есть кольцо из космического материала. 

Это само по себе не было бы таким особенным. Известно, что газовый гигант Сатурн обладает целой серией колец. У Юпитера , Нептуна и Урана они тоже есть. Было обнаружено, что еще один транснептуновый объект — Хаумеа — имеет кольцо, и у космического камня Харикло, который вращается между Сатурном и Ураном , также есть кольцо. Так что же отличает кольцо Квавара? 

Кольцо Квавара находится на очень необычном расстоянии от своего родительского тела. Фактически, до того, как астрономы обнаружили кольцо Квавара в наблюдениях с нескольких телескопов, проведенных в период с 2018 по 2021 год, они думали, что кольцо не может существовать на таком расстоянии. Имея радиус около 3885 км от центра Квавара, кольцо находится слишком далеко от карликовой планеты, и его гравитация по известным законам физики не может удерживать кольцо в рассеянном состоянии. Вместо этого оно должно было слиться под действием собственной гравитации и сформировать еще одну луну, как Вейвот. Не сделав этого, кольцо нарушило закон, который астрономы называют пределом Роша, и это первое известное кольцо вокруг небесного тела, ведущее себя подобным образом. 

"В результате наших наблюдений классическое представление о том, что плотные кольца существуют только внутри предела Роша планетарного тела, должно быть полностью пересмотрено", — сказал Джованни Бруно, астроном из Итальянского национального института астрофизики (INAF) и один из авторов статьи в заявлении Европейского космического агентства.

Кольцо было обнаружено во время серии затмений, когда Квавар проходил между Землей и несколькими более далекими, но гораздо более яркими звездами. Когда происходит затмение, свет фоновой звезды временно тускнеет. Этот эффект виден только в очень чувствительные телескопы и часто используется для обнаружения экзопланет, вращающихся вокруг звезд в нашей галактике Млечный Путь. 

Когда астрономы проанализировали данные, они поняли, что помимо основного провала в яркости фоновых звезд, они могут обнаружить два меньших провала. Поскольку капли происходили до и после основного покрытия соответственно, исследователи подумали, что Квавар должен быть окружен кольцом. 
Несколько наземных телескопов также наблюдали покрытия с аналогичными результатами, но данные Хеопса были особенно ценными, поскольку они доказали, что странные затемнения не были вызваны воздействием земной атмосферы.

Теперь астрономам предстоит либо переосмыслить предел Роша, либо придумать другое объяснение существованию кольца Квавара.