Астероиды обычно ассоциируются с главным поясом между Марсом и Юпитером, где сосредоточено большинство известных малых тел Солнечной системы. Однако существуют и другие группы астероидов и ледяных объектов, в том числе троянцы Юпитера, движущиеся по его орбите, а также ледяные тела и кометы пояса Койпера. Отдельную категорию составляют кентавры, которые часто остаются в тени, поскольку их орбиты не фиксированы и пересекают пути внешних планет.
Среди кентавров выделяется Харикло — крупнейший известный представитель этой группы радиусом 125 километров. Это единственный кентавр, у которого обнаружена система колец: само тело нашли в 1997 году, а его кольца — в 2013-м. Международная команда из более чем двух десятков исследователей представила в журнале Science Advances свидетельства того, что два кольца Харикло могут терять и пополнять вещество.
Для анализа специалисты применили метод звёздных покрытий, уже использовавшийся при наблюдениях системы Харикло в 2017 и 2022 годах с помощью наземных телескопов и космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Работа 2017 года задала базовые параметры состава и размеров колец, а в 2022-м JWST наблюдал Харикло и его кольца. Тогда выяснилось, что внутреннее кольцо плотнее внешнего. При радиусе Харикло около 125 километров внутреннее кольцо (C1R) и внешнее (C2R) обращаются примерно в 265 и 280 километрах от его поверхности соответственно.
В новом исследовании учёные зафиксировали, что непрозрачность внутреннего кольца C1R выросла более чем на 50 процентов, а внешнего C2R снизилась примерно на 60 процентов по сравнению с данными 2017 года. Непрозрачность отражает способность объекта пропускать свет: полностью прозрачное тело имеет нулевой показатель, полностью тёмное — стопроцентный. Иными словами, внутреннее кольцо стало плотнее, чем в прошлых наблюдениях, а плотность внешнего упала. По мнению исследователей, это связано с пополнением вещества в одном кольце и его потерей в другом.
«В более широком смысле наши наблюдения покрытий выявляют ранее не распознанное поведение в кольцевых системах малых тел. Неожиданные изменения, обнаруженные в кольцах Харикло, указывают на динамическое поведение, которое до сих пор оставалось полностью скрытым, хотя они пока не дают окончательной физической картины. Отражают ли эти изменения главным образом временную эволюцию, зависимость непрозрачности от длины волны или сочетание обоих факторов, их физическая природа остаётся открытым вопросом, предоставляя беспрецедентное окно в физические процессы, формирующие кольцевые системы вокруг малых тел», — отмечается в исследовании.
Звёздные покрытия происходят, когда объект Солнечной системы проходит перед далёкой звездой, и по крайне слабому падению её блеска можно определить размер тела и даже наличие колец. Этот принцип похож на транзитный метод поиска экзопланет, но если там меньшее тело затмевает более крупную звезду, то при покрытии крупный объект закрывает маленькую звезду. Исследователи подчёркивают, что работа демонстрирует возможности JWST применять метод звёздных покрытий для изучения объектов Солнечной системы.