Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb) обнаружил неожиданные перемены в системе колец Харикло — небольшого небесного тела, обращающегося между орбитами Сатурна и Урана. Об этом сообщает портал Live Science со ссылкой на исследование, опубликованное 9 сентября в журнале Science Advances. Харикло представляет собой кентавр — объект, сочетающий признаки как астероида, так и кометы. Его диаметр составляет всего около 400 миль (250 километров), и он входит в большую группу малых тел на дальних окраинах Солнечной системы.
Кольца вокруг Харикло впервые выявили в 2013 году, и это стало первым случаем обнаружения колец у столь небольшого тела Солнечной системы. В 2014 и 2017 годах их дополнительно изучали при помощи наземных телескопов. Когда в 2022 году за наблюдения взялся «Джеймс Уэбб», выяснилось, что за прошедшее десятилетие система заметно изменилась. «Сравнив наблюдения «Джеймса Уэбба» с данными, полученными за последние десять лет, мы обнаружили противоположные изменения в двух кольцах: внутреннее кольцо стало значительно более плотным, а внешнее — менее плотным», — приводит издание слова Пабло Сантос-Санса (Pablo Santos-Sanz), научного сотрудника Института астрофизики Андалусии и первого автора работы.
Точный механизм этих перемен учёным неизвестен, однако авторы исследования предложили три объяснения. Согласно первому, высокое разрешение «Джеймса Уэбба» позволило разглядеть как более плотные, так и более разреженные участки колец, которые не были видны при прежних наблюдениях. Второе объяснение связано с изменениями в самом материале колец или в слагающих их частицах. Третья версия предполагает, что телескоп смог зафиксировать частицы с оптическими свойствами, зависящими от длины волны, — то есть различия в составе и размере частиц, которыми и объясняется переменчивость картины.
По словам Сантос-Санса, полученные данные говорят о том, что малые тела с кольцами, даже находящиеся вдали от гравитационного влияния планет, могут претерпевать в своих системах куда больше изменений, чем считалось ранее. «Наши результаты заставляют нас пересмотреть представления о том, как они формируются, как эволюционируют и какие механизмы поддерживают их стабильность», — отметил исследователь. Учёные добавили, что для подтверждения новых данных «Джеймса Уэбба» потребуются теоретические последующие наблюдения — в следующий раз, когда Харикло пройдёт перед звездой. Особенно это касается предполагаемого снижения плотности одного кольца и роста плотности другого.
Наблюдения за Харикло стали первым случаем, когда учёные запланировали сеанс работы «Джеймса Уэбба» специально под покрытие звезды — момент, когда Харикло с точки зрения телескопа проходит перед далёкой звездой. Все наблюдения колец Харикло, как с Земли, так и из космоса, строились именно на таких покрытиях, поскольку кольца слишком тусклые для прямой съёмки. Астрономы судят о них, измеряя колебания яркости, когда Харикло заслоняет фоновую звезду. Похожим методом с помощью инфракрасных приборов «Джеймса Уэбба» изучают и атмосферы экзопланет.
Скорость Харикло относительно телескопа была небольшой — 1,5 мили в секунду (2,5 километра в секунду), что позволило получить детальные снимки колец. Для точного расчёта времени покрытия исследователи использовали данные миссии Gaia Европейского космического агентства, которая отслеживает положение и движение более двух миллиардов звёзд, а также вычислили орбиту «Джеймса Уэбба», находящегося примерно в 930 000 милях (1,5 миллиона километров) от Земли в стороне, противоположной Солнцу. Как отметили учёные, планирование и проведение этой миссии потребовали «предельной точности».