Ketika kita berpikir tentang sistem cincin, yang secara alami muncul di benak kita adalah planet-planet seperti Saturnus. Cincin yang indah tentu saja yang paling terkenal, tetapi mereka bukan satu-satunya planet di Tata Surya kita yang memilikinya. Sebagai Voyager Dalam misi yang diperlihatkan, setiap planet di Tata Surya bagian luar - mulai dari Jupiter hingga Neptunus - memiliki sistem cincinnya sendiri. Dan dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah menemukan bahwa bahkan planet-planet kecil tertentu - seperti asteroid Centaur 10199 Chariklo dan Chiron 2006 - juga memilikinya.
Ini adalah penemuan yang agak mengejutkan, karena benda-benda ini memiliki orbit yang semrawut. Mengingat bahwa jalur mereka melalui Tata Surya sering diubah oleh gravitasi raksasa gas yang kuat, para astronom secara alami bertanya-tanya bagaimana sebuah planet kecil dapat mempertahankan sistem cincin. Namun berkat tim peneliti dari Universitas Negeri Sao Paulo di Brasil, kami mungkin sudah hampir menjawab pertanyaan itu.
Dalam sebuah studi berjudul "Cincin Chariklo Under Close Encounters With The Giant Planet", yang muncul baru-baru ini di Jurnal Astrofisika, mereka menjelaskan bagaimana mereka membangun model Tata Surya yang menggabungkan 729 objek simulasi. Semua benda ini berukuran sama dengan Chariklo dan memiliki sistem cincinnya sendiri. Mereka kemudian melanjutkan proses memeriksa bagaimana berinteraksi dengan raksasa gas mempengaruhi mereka.
Untuk memecahnya, Centaur adalah populasi objek dalam Tata Surya kita yang berperilaku baik sebagai komet maupun asteroid (karenanya mengapa mereka dinamai binatang hibrida mitologi Yunani). 10199 Chariklo adalah anggota terbesar yang diketahui dari populasi Centaur, kemungkinan mantan objek Trans-Neptunus (TNO) yang saat ini mengorbit antara Saturnus dan Uranus.
Cincin-cincin di sekitar asteroid ini pertama kali diketahui pada 2013 ketika asteroid itu mengalami okultasi bintang. Ini mengungkapkan sistem dua cincin, dengan radius 391 dan 405 km dan lebar masing-masing sekitar 7 km 3 km. Fitur penyerapan cincin menunjukkan bahwa mereka sebagian terdiri dari es air. Dalam hal ini, mereka sangat mirip cincin Yupiter, Saturnus, Uranus dan raksasa gas lainnya, yang sebagian besar terdiri dari es air dan debu.
Ini diikuti oleh temuan yang dibuat pada tahun 2015 yang menunjukkan bahwa 2006 Chiron - Centaur besar lainnya - dapat memiliki cincin sendiri. Hal ini menyebabkan spekulasi lebih lanjut bahwa mungkin ada banyak planet kecil di Tata Surya kita yang memiliki sistem cincin. Tentu saja, ini agak membingungkan para astronom, karena cincin adalah struktur rapuh yang dianggap eksklusif untuk raksasa gas Sistem kami.
Seperti Profesor Othon Winter, peneliti utama tim Sao Paulo, mengatakan kepada Space Magazine melalui email:
"Awalnya itu mengejutkan menemukan Centaur dengan cincin, karena Centaur memiliki orbit kacau berkeliaran di antara planet-planet raksasa dan sering bertemu dengan mereka. Namun, kami telah menunjukkan bahwa dalam sebagian besar kasus, sistem cincin dapat bertahan dari semua pertemuan dekat dengan planet-planet raksasa. Karena itu, Centaur dengan cincin mungkin jauh lebih umum daripada yang kita pikirkan sebelumnya. ”
Demi penelitian mereka, Winter dan rekan-rekannya mempertimbangkan orbit 729 klon Chariklo yang disimulasikan ketika mereka mengorbit Matahari selama 100 juta tahun. Dari ini, Winter dan rekan-rekannya menemukan bahwa setiap Centaur rata-rata sekitar 150 pertemuan dekat dengan raksasa gas, dalam satu jari-jari Hill planet yang dimaksud. Seperti yang dijelaskan oleh Winter:
“Penelitian dilakukan dalam dua langkah. Pertama kami mempertimbangkan satu set lebih dari 700 klon Chariklo. Klon memiliki lintasan awal yang sedikit berbeda dari Chariklo untuk keperluan statistik (karena kita berurusan dengan lintasan kacau) dan secara komputasi disimulasikan evolusi orbital mereka ke depan dalam waktu (untuk melihat masa depan mereka) dan juga mundur dalam waktu (untuk melihat masa lalu mereka). Selama simulasi ini kami mengarsipkan informasi dari semua pertemuan dekat (ribuan) yang mereka miliki dengan masing-masing planet raksasa. "
“Pada langkah kedua, kami melakukan simulasi dari masing-masing pertemuan dekat yang ditemukan pada langkah pertama, tetapi sekarang termasuk disk partikel di sekitar Chariklo (mewakili partikel cincin). Kemudian, pada akhir setiap simulasi kami menganalisis apa yang terjadi pada partikel. Yang mana yang dihapus dari Chariklo (keluar dari medan gravitasinya)? Mana yang sangat terganggu (masih mengorbit di sekitar Chariklo)? Mana yang tidak mengalami efek signifikan? ”
Pada akhirnya, simulasi menunjukkan bahwa dalam 90 persen kasus, cincin Centaur bertahan dari pertemuan dekat mereka dengan raksasa gas, sedangkan mereka terganggu dalam 4 persen kasus, dan hanya dilucuti 3 persen dari waktu. Dengan demikian, mereka menyimpulkan bahwa jika ada mekanisme efisien yang menciptakan cincin, maka cukup kuat untuk membiarkan Centaur mempertahankannya.
Lebih dari itu, penelitian mereka tampaknya mengindikasikan bahwa apa yang dianggap unik oleh badan-badan planet tertentu mungkin sebenarnya lebih umum. "Ini mengungkapkan bahwa Tata Surya kita kompleks bukan hanya sebagai keseluruhan atau untuk benda besar," kata Winter, "tetapi bahkan benda kecil dapat menunjukkan struktur kompleks dan bahkan evolusi temporal yang lebih kompleks."
Langkah selanjutnya untuk tim peneliti adalah mempelajari pembentukan cincin, yang dapat menunjukkan bahwa mereka mengambilnya dari raksasa gas itu sendiri. Tetapi terlepas dari mana mereka berasal, menjadi semakin jelas bahwa Centaur seperti 10199 Chariklo tidak sendirian. Terlebih lagi, mereka tidak melepaskan cincin mereka dalam waktu dekat!
