Bilim İnsanları 'İmkânsız' Halkalı Cüce Gezegen Buldu ve Nasıl Var Olduğundan Emin Değiller

Güneş Sistemindeki halkalar nadir değildir. Gezegenlerin yarısı bunlara sahiptir ve diğerleri geçmişte sahip olmuş olabilir. Cüce gezegen Haumea gibi bazı asteroitlerin halkaları vardır. Güneşin bile bir çeşit halkaları vardır.

Şimdi gökbilimciler tamamen yeni bir halka sistemi buldular. Bu halka sistemi Güneş Sistemindeki diğer hiçbir şeye benzemiyor.

Pluto'nun ötesindeki Kuiper Kuşağı'nda asılı duran küçük bir cüce gezegen olan Quaoar da yoğun bir halkayla çevrilidir ve bu çok büyük bir mesafede dönen bir halka olarak karşımıza çıkıyor.

Keşif, bilim insanlarının uyduların ve halkaların nasıl oluştuğuna ve daha büyük yoldaşlarıyla yerçekiminden nasıl etkilendiklerine dair anlayışımızı gözden geçirmeleri gerekebileceği anlamına geliyor.

Sadece 1.110 kilometre çapında olan Quaoar, 2002 yılında keşfedildi ve yıllar içinde oldukça ilginç bir küçük kaya topu olduğu ortaya çıktı. Buz volkanizması belirtileri gösteriyor ve hatta sadece 170 kilometre çapında Weywot adında sevimli küçük bir uydusu var.

Ancak 2021'de gökbilimciler başka bir şey daha fark ettiler. Güneş Sistemi'nin uzak noktalarında karanlık bir gölge olan Quaoar'ın çok uzaktaki bir yıldızı gizlemek için pozisyon almasını izliyorlardı; bu, örtülme adı verilen bir gözlem türüdür. Avustralya'da yer tabanlı bir teleskoptan yapılan gözlemler, cüce gezegenin bir halka barındırıyor olabileceğini öne sürdü.

Brezilya'daki Federal Rio de Janeiro Üniversitesi'nden astronom Bruno Morgado liderliğindeki bir astronom ekibi, daha fazla kanıt bulup bulamayacaklarını görmek için araştırma yaptı. Ama Kuiper Kuşağı'nın derin karanlığındaki küçük bir cüce gezegene öylece bir teleskop doğrultup, halkaları görmeyi boşverin, herhangi bir ayrıntıyı görmeyi bile umamazsınız.

Bunun yerine, araştırmacılar, 2019 ve 2020 yılları arasında birden çok yer tabanlı teleskop tarafından toplanan verilere güvenmek zorunda kaldılar, daha fazla örtülme aradılar ve ayrıca kendisinin ve ekibinin 2021'de Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) karakterize edici özelliklerini kullanarak topladığı örtülmeyle ilgili gözlemlere güvenmek zorunda kaldılar. Bir halkanın yere dayalı ipuçlarının atmosferik bozulmanın etkisi olmadığını göstermek için uzayda bulunan Cheops'a ihtiyaç vardı.

Sonuç olarak, birleştirilmiş veriler bir ipucundan daha fazlasını verdi.

Morgado, "Her şeyi bir araya getirdiğimizde, parlaklığa Quaoar'ın neden olmadığı, ancak çevresinde dairesel bir yörüngede bulunan malzemenin varlığına işaret eden düşüşler gördük" diyor. "Gördüğümüz an, 'Tamam, Quaoar'ın etrafında bir halka görüyoruz' dedik."

Veriler, araştırmacıların halkayı karakterize etmesine izin verdi ve işler burada gerçekten tuhaf bir hal aldı. Halka, Quaoar'ın merkezinden 4.100 kilometre veya kabaca 7.4 Quaoar yarıçapı uzaklıkta cüce gezegenin yörüngesinde dönüyor.

 

Fotoğraf: Diğer Güneş Sistemi gövdelerinin halkaları, Roche sınırları içindedir.

Roche sınırı, bir gövdeden, daha büyük gövdenin yerçekimi daha küçük gövdeyi bir arada tutmak için gereken yerçekimini aştığında, gelgit kuvvetlerinin - yani yerçekiminin - onu dağınık bir moloz yığınına çekeceği kritik bir mesafedir.

Büyük bir nesne Roche sınırını geçtiğinde, kısa süre sonra bir halka haline getirilecek moloz haline gelmesini makul bir şekilde bekleyebilirsiniz. Roche sınırının dışında, bulmanız gerekenler bozulmamış uydulardır.

Elbette, enkaz Roche sınırını aşabilir, ancak yine de nispeten kısa bir süre içinde, sadece birkaç on yıl içinde bir araya toplanmalı ve bir tür aya dönüşmelidir. Başka hiçbir Güneş Sistemi gövdesinde Roche limitinin dışında halkalar yoktur.

İtalya Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nden astronom Giovanni Bruno, "Quaoar çevresindeki bu keşfin en ilgi çekici yanı, malzeme halkasının Roche sınırından çok daha uzakta olması" diyor.

Ancak keşif aynı zamanda, henüz bulunamayan daha küçük Güneş Sistemi nesnelerinin yörüngesinde dönen bu tür daha fazla halka olabileceğini de gösteriyor. Belki bunlardan birinde bazı cevaplar da bulabiliriz.

Araştırma Nature'da yayınlandı.