Güneş sistemimizde bir cüce gezegen olan Quaoar, fizik yasalarının izin verdiğini düşündüğümüzden çok daha uzakta yörüngesinde dönen bir enkaz halkasına sahiptir.
İle Alex Wilkins
Güneş sistemimizde Neptün’ün ötesinde yer alan cüce gezegen Quaoar’ın çevresinde sanıldığından çok daha uzakta bir enkaz halkası var gibi görünüyor.
“Orada olmaması gereken bir halka gözlemledik” diyor Bruno Morgado Brezilya’daki Rio de Janeiro Federal Üniversitesi’nde.
Şimdiye kadar, gökbilimciler tarafından gözlemlenen her halka veya yörüngedeki ay, astronom Édouard Roche tarafından 1848’de öne sürülen ve ana gövdeden uzaklığıyla ilgili bir sınıra uydu. Bir nesne Roche sınırının altındaysa, ana gövdesinin yerçekimi, yörüngedeki nesneyi, sonunda Satürn çevresinde görülenler gibi bir halka oluşturan daha küçük parçalardan oluşan bir koleksiyona ayırır. Bu sınırın dışında, toz ve moloz birleşerek aylar gibi daha büyük nesneler oluşturmalıdır.
1110 kilometre çapında ve ayımızdan biraz daha az yoğun olan Quaoar’ın uyduları, yarıçapı olan 555 kilometrenin 2,4 katının ötesinde olmalıdır, ancak Morgado ve meslektaşları halkayı Quaoar’ın yarıçapının 7,2 katı olarak ölçtüler. Morgado, “Bu sınırın çok çok dışında” diyor.
Ekip, Quaoar’ın asi halkasını tespit etmek için 2018 ve 2021 yılları arasında Dünya merkezli teleskopların yanı sıra Avrupa Uzay Ajansı’nın CHEOPS ötegezegen avcısı uzay teleskobunu kullanarak cüce gezegeni çeşitli yıldızların zemininde gözlemledi. Araştırmacılar, halkanın özelliklerini hesaplamak için yıldızların parlaklıklarındaki değişiklikleri kullandılar.
Yüzüğün, Satürn’ün F halkası gibi, çoğunlukla su buzundan oluştuğunu buldular. Halkanın alışılmadık bir özelliği düzensiz şeklidir – bazı bölümleri 5 kilometre genişliğindeyken diğerleri 100 kilometreden fazladır. Morgado, Quaoar’ın yüzeyinde dururken yüzüğün daha geniş kısımlarından bazılarını görebilmeniz gerektiğini söylüyor.
Quaoar’ın neden Roche sınırının bu kadar dışında bir halkaya sahip olduğu açık değil, ancak araştırmacılar düşük sıcaklıkların – cüce gezegen -220°C’dir – halka içeriğinin birleşmesini önlemede rol oynayabileceğini düşünüyor.
Yüzüğün parçacıkları arasındaki veya Quaoar’ın ayı Weywot arasındaki etkileşimlerin yüzüğü sürdürmesi de mümkündür. Morgado, kesin bir yanıt bulunmadan önce Quaoar’ın daha fazla gözlemlenmesi ve sistem dinamiklerinin daha fazla simülasyonunun yapılması gerektiğini söylüyor.
Cevap ne olursa olsun, astrofizikteki diğer hesaplamalar için çıkarımları olabilecek Roche sınırını değiştirmemiz gerekebilir.
Morgado, “Bu kavram, örneğin ayımızın oluşumunu ve güneş sistemindeki diğer uyduların oluşumunu analiz etmek için kullanıldı” diyor. “Yani, bu sınıra meydan okuyan bir şey gördüysek, bu yüzüğün neden burada olduğunu yeniden düşünmeli ve daha iyi anlamalıyız.”
carl murray Londra’daki Queen Mary Üniversitesi’nden Dr.
Murray, “Roche sınırının kullanım alanları vardır, ancak gerçekte kesin bir yarıçap yoktur” diyor. “Yörüngede dönen malzemenin fiziksel özelliklerine bağlı olacak ve burada gösterdikleri gibi, dikkate alınması gereken başka özellikler de var.”
Bu konularda daha fazlası: