يستضيف كوكب قزم Quaoar في حزام كويبر حلقة مستحيلة

يحتوي الكوكب القزم Quaoar على حلقة كبيرة جدًا بالنسبة لأصابعه المجازية. في حين أن جميع الحلقات الأخرى في النظام الشمسي تقع داخل أو بالقرب من مسافة محددة رياضيًا من أجسامها الأم ، فإن حلقة Quaoar أبعد من ذلك بكثير.

يقول عالم الفلك برونو مورغادو من الجامعة الفيدرالية في ريو دي جانيرو: “بالنسبة إلى Quaoar ، من الغريب جدًا أن تكون الحلقة خارج هذا الحد”. النتيجة قد تفرض إعادة التفكير في القواعد التي تحكم حلقات الكواكبيقول Morgado وزملاؤه في دراسة نشرت في 8 فبراير في طبيعة.

Quaoar هو جسم جليدي يقارب نصف حجم بلوتو الموجود في حزام كايبر على حافة النظام الشمسي (SN: 8/23/22). على هذه المسافة الكبيرة من الأرض ، من الصعب الحصول على صورة واضحة للعالم.

لذلك شاهد Morgado وزملاؤه Quaoar يحجب الضوء من نجم بعيد ، وهي ظاهرة تسمى الاحتجاب النجمي. يمكن أن يكشف توقيت غمز النجم داخل وخارج الأنظار عن تفاصيل حول Quaoar ، مثل حجمه وما إذا كان له غلاف جوي.

أخذ الباحثون بيانات من سحابات من 2018 إلى 2020 ، تمت ملاحظتها من جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك ناميبيا وأستراليا وجرينادا ، بالإضافة إلى الفضاء. لم يكن هناك ما يشير إلى وجود جو في Quaoar. لكن من المدهش أنه كان هناك حلقة. هذا الاكتشاف يجعل Quaoar مجرد كوكب قزم ثالث أو كويكب في النظام الشمسي معروف بوجود حلقة ، بعد الكويكب تشاريكلو والكوكب القزم هاوميا (SN: 3/26/14؛ SN: 10/11/17).

والأكثر إثارة للدهشة ، أن “الخاتم ليس في المكان الذي نتوقعه” ، كما يقول مورغادو.

تقع الحلقات المعروفة حول الأجسام الأخرى داخل أو بالقرب مما يسمى حد روش ، وهو خط غير مرئي تتلاشى فيه قوة الجاذبية للجسم الرئيسي. داخل الحد ، يمكن لهذه القوة أن تمزق القمر إلى أشلاء وتحوله إلى حلقة. في الخارج ، تكون الجاذبية بين الجسيمات الأصغر أقوى من الجاذبية من الجسم الرئيسي ، وسوف تلتحم الحلقات في قمر واحد أو عدة أقمار.

“نفكر دائمًا في [the Roche limit] يقول مورغادو. “أحد الجانبين عبارة عن قمر يتشكل ، والجانب الآخر عبارة عن حلقة ثابتة. والآن هذا الحد ليس حدًا “.

يقول مورغادو إنه بالنسبة إلى حلقة Quaoar البعيدة ، هناك بعض التفسيرات المحتملة. ربما التقط المراقبون الخاتم في اللحظة المناسبة ، قبل أن يتحول إلى قمر. لكن هذا التوقيت المحظوظ يبدو غير مرجح ، كما يلاحظ.

ربما يساهم قمر Quaoar المعروف ، Weywot ، أو أي قمر آخر غير مرئي في الجاذبية التي تحافظ على استقرار الحلقة بطريقة ما. أو ربما تصطدم جسيمات الحلقة بطريقة تجعلها تتجنب الالتصاق ببعضها البعض والتكتل في أقمار.

يقول عالم الكواكب ديفيد جيويت من جامعة كاليفورنيا ، والذي لم يشارك في العمل الجديد ، إن الجسيمات يجب أن تكون نطاطة بشكل خاص حتى تعمل ، “مثل حلقة من تلك الكرات النطاطة من متاجر الألعاب”.

إن الملاحظة قوية ، كما يقول جيويت ، الذي ساعد في اكتشاف الأجسام الأولى في حزام كايبر في التسعينيات. ولكن لا توجد طريقة لمعرفة أي التفسيرات صحيحة ، إن وجدت ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم وجود تنبؤات نظرية لمثل هذه الحلقات البعيدة لمقارنتها بوضع Quaoar.

هذا مساوٍ للدورة التدريبية عندما يتعلق الأمر بحزام كايبر. يقول جيويت: “لقد تم اكتشاف كل شيء في حزام كويبر ، ولم يتم توقعه”. إنه عكس النموذج الكلاسيكي للعلم حيث يتنبأ الناس بالأشياء ثم يؤكدونها أو يرفضونها. يكتشف الناس الأشياء على حين غرة ، ويسارع الجميع لشرحها “.

المزيد من الملاحظات حول Quaoar ، أو المزيد من الاكتشافات لحلقات تبدو في غير محلها في مكان آخر في النظام الشمسي ، يمكن أن تساعد في الكشف عن ما يحدث.

يقول مورغادو: “ليس لدي أدنى شك في أن الكثير من الناس سيبدأون في المستقبل القريب في العمل مع Quaoar لمحاولة الحصول على هذه الإجابة”.