לראשונה: מדענים תיעדו התפתחות טבעות סביב קנטאור במערכת השמש

תצפיות חשפו 4 טבעות סביב הגוף הקרחוני כיירון שמקיף את השמש ברווח שבין שבתאי לאורנוס. החוקרים מדווחים על שינויים בזמן אמת ומזהירים: יציבות הטבעת המרוחקת עדיין דורשת אימות בתצפיות המשך מדויקות

הדמיה של הקנטאור כיירון | צילום מסך מיוטיוב

הדמיה של הקנטאור כיירון | צילום: צילום מסך מיוטיוב

תוכן השמע עדיין בהכנה...

טבעותיו של שבתאי הן מן הפלאים של מערכת השמש שלנו, וקוטרן כ־280 אלף קילומטר סביב כוכב הלכת הענק. אבל גם לגופים קטנים יותר במערכת השמש יש מערכות טבעות מרשימות כשלעצמן, גם אם קנה המידה שלהן אינו גרנדיוזי כמותן.

המדענים אמרו כי לראשונה נצפתה מערכת טבעות בתהליך היווצרות והתפתחות — המורכבת מארבע טבעות וחומר דיפוזי — המקיפה גוף קרחוני קטן בשם כיירון, המקיף את השמש במרחב שבין שבתאי לאורנוס.

כיירון הוא חלק מקבוצה של עצמים הנקראת קנטאורים, המאכלסים את החלק החיצוני של מערכת השמש בין צדק לנפטון, ומפגינים מאפיינים של אסטרואידים ושל שביטים גם יחד. שמו הרשמי הוא “(2060) Chiron”, קוטרו כ־200 קילומטר, והקפתו את השמש נמשכת כ־50 שנה. קנטאורים מורכבים בעיקר מסלע, מי קרח ותרכובות אורגניות מורכבות.

הכי מעניין

מאז גילויו ב־1977, אסטרונומים צפו בכיירון מעת לעת, ובמשך שנים ידעו כי הוא מוקף בחומר כלשהו. במחקר החדש השיגו המדענים את הנתונים הטובים ביותר על כיירון בשנת 2023 באמצעות טלסקופ במצפה פיקו דוש דיאס בברזיל, בנוסף לנתונים משנים 2011, 2018 ו־2022.

הדמיה של שבתאי | צילום מסך מיוטיוב

הדמיה של שבתאי | צילום: צילום מסך מיוטיוב

החוקרים אמרו שהתצפיות הללו הראו בבירור כי הוא מוקף בטבעות מוגדרות היטב — שלוש טבעות צפופות במרחקים של כ־273 ק״מ, 325 ק״מ ו-438 ק״מ ממרכז כיירון, וטבעת רביעית במרחק של כ־1,400 ק״מ ממרכזו. התצורה החיצונית הזו, שנצפתה לראשונה, נמצאת במרחק יוצא דופן מכיירון, ולדברי החוקרים נדרשות תצפיות נוספות כדי לאשר את יציבותה כטבעת. שלוש הטבעות הפנימיות שקועות בתוך אבק המסתחרר בצורת דיסק.

בהשוואת הנתונים מתצפיות שונות על כיירון, החוקרים זיהו שינויים משמעותיים במערכת הטבעות — ראיה ברורה לכך שהטבעות מתפתחות בזמן אמת, אמר כריסטיאן לוסיאנו פריירה, פוסט דוקטורנט במצפה הלאומי של ברזיל והמחבר הראשי של המחקר שפורסם בכתב העת Astrophysical Journal Letters.

“זה מספק הצצה נדירה לאופן שבו מבנים כאלה נוצרים ומשתנים", אמר פריירה. טבעותיו של כיירון, הוסיף פריירה, מורכבות כנראה בעיקר מקרח המעורבב בכמויות קטנות של חומר סלעי — בדומה לטבעות שבתאי. ייתכן שלקרח יש תפקיד מפתח ביציבות מערכות טבעות, משום שתכונותיו הפיזיקליות מאפשרות לחלקיקים להישאר מופרדים במקום להתלכד לירח.

כיירון מציג מדי פעם פעילות דמוית־שביט — פליטה של גז ואבק אל החלל. בשנת 1993 אף נראתה לכיירון זנב קטן של חומר, בדומה לשביטים.

החוקרים אמרו כי הטבעות עשויות להיות עשויות מחומר שנותר מהתנגשות אפשרית שהרסה ירח קטן של כיירון או מהתנגשויות אחרות של פסולת חלל; ייתכן גם שמקורן בחומר שנפלט מכיירון עצמו — או אולי בשילוב של הגורמים הללו.

“זו מערכת בתהליך התפתחות שיעזור לנו להבין את המנגנונים הדינמיים השולטים ביצירת טבעות ולוויינים סביב גופים קטנים, עם השלכות פוטנציאליות לסוגים שונים של דינמיקת דיסקים ביקום", אמר האסטרונום ושותף למחקר בראגה ריבס, מהאוניברסיטה הטכנולוגית־פדרלית של פרנה ומהמעבדה הבין־מוסדית לאסטרונומיית־רשת בברזיל.

לכל ארבעת כוכבי הלכת החיצוניים הגדולים של מערכת השמש — צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון — יש טבעות, כאשר טבעות שבתאי הן הגדולות ביותר. אבל מאז 2014 גילו אסטרונומים שגם לחלק מגופיה הקטנים של מערכת השמש יש טבעות. כיירון מעלה את מספרם לארבעה, ומצטרף לקנטאור הסמוך לו צָ'רִיקלוֹ ולשני קנטאורים קרחיים שמעבר לנפטון — האומאיה וקוואוּאר.

“המגוון הזה מזכיר לנו שהיווצרות טבעות אינה בלעדית לכוכבי לכת גדולים. זהו תהליך אוניברסלי שיכול להתרחש בכל מקום שבו מתקיימים התנאים הפיזיקליים המתאימים", אמר פריירה.

שיטה הקרויה העלמה כוכבית (stellar occultation) שימשה את צוות הכולל חוקרים מברזיל, צרפת וספרד כדי לצפות בטבעות. החוקרים עקבו אחר מעברו של כיירון לפני כוכב רחוק, שחסם זמנית את אורו. על ידי מדידת האופן שבו אור הכוכב נחלש ממיקומים שונים על פני כדור הארץ, הם הצליחו לאפיין את הסביבה סביב כיירון. “אנחנו יכולים לשחזר את הצורה והסביבה סביב העצם בדיוק בקנה מידה של קילומטר", אמר פריירה.