Los dos anillos delgados únicos alrededor del centauro Chariklo, objetos distantes de tamaño asteroide pero con composición de cometa, pueden estar formados por un satélite aún más pequeño.
“Los anillos alrededor de planetas menores se han descubierto recientemente y actualmente sólo se conoce un pequeño número de estos sistemas. Se han realizado importantes investigaciones sobre los deslumbrantes anillos alrededor de los planetas gigantes; sin embargo, los mecanismos de formación y evolución de los anillos alrededor de objetos pequeños son aún desconocidos. “No se entiende bien”, dijo la científica principal del Instituto de Ciencias Planetarias Amanda Sickafoose, autora principal de un estudio sobre Chariklo publicado en The Planetary Science Journal.
“Hemos demostrado que una de las posibilidades de que existan anillos delgados alrededor de cuerpos pequeños es que estén siendo esculpidos por un pequeño satélite”.
El artículo informa sobre las primeras simulaciones de N-cuerpos de un sistema de anillos de cuerpos pequeños con un satélite. Las simulaciones de N-cuerpos se llevan a cabo utilizando software informático para simular la dinámica física de un número (N) de componentes. Los resultados de las simulaciones de N cuerpos proporcionan información sobre la evolución dinámica del sistema que se está modelando.
En este caso, modelando unos pocos millones de partículas anulares en un sistema similar a Chariklo, se demuestra que una sola luna de un kilómetro de tamaño puede mantener dos anillos que tienen propiedades similares a las observadas.
“Creemos que las partículas de los anillos están hechas principalmente de hielo de agua, como las de los planetas gigantes. No conocemos las características exactas, como qué tan ‘duras’ o ‘blandas’ son las partículas de los anillos cuando chocan o la distribución de tamaño de las partículas. Otras simulaciones pueden ayudar a limitar esas propiedades”, dijo Sickafoose en un comunicado.
“Los anillos planetarios se extenderán o dispersarán naturalmente con el tiempo. Chariklo exhibe dos anillos delgados, de unos pocos kilómetros de ancho. Para que los anillos permanezcan así de delgados, es necesario que haya un mecanismo para confinar el material y evitar que se disperse”, dijo Sickafoose.
“De hecho, mostramos esto en el artículo simulando un sistema de anillos similar a Chariklo que no tiene un satélite, y encontramos que el ancho de los anillos aumenta linealmente con el tiempo. Esto es diferente a la situación cuando hay un satélite en resonancia con el material del anillo, que actúa para confinar los anillos en los anchos de kilómetros que se observan.”
Chariklo, de aproximadamente 250 kilómetros de tamaño, es el primer centauro que tiene anillos, y están constreñidos.
“Nuestro artículo muestra que los anillos tipo Chariklo pueden ser limitados por un pequeño satélite, uno que tiene aproximadamente 3 kilómetros de radio y 10 elevado a 13 kilogramos de masa. Un satélite de este tamaño está por debajo de nuestros límites actuales de imágenes directas, por lo que métodos indirectos o una misión espacial serían necesarios para descubrirlo”.
“Un mecanismo alternativo que se ha propuesto es que Chariklo tiene una anomalía gravitacional en su superficie, y los anillos están en resonancia con el espín del núcleo; por cada tres rotaciones de Chariklo, los anillos orbitan una vez. La física que actúa sobre las partículas de los anillos son similares tanto para un satélite como para una resonancia de órbita de espín con una anomalía gravitacional”, dijo Sickafoose.
“Curiosamente, según las suposiciones más razonables, los anillos de Chariklo también se encuentran cerca o fuera del límite de Roche. El límite de Roche es la distancia aproximada más allá de la cual los anillos no deberían existir porque el material debería comenzar a acumularse en lunas; a esta distancia, la perturbación gravitacional del planeta madre es insuficiente para cortar las partículas, y pueden formar grupos más grandes”, dijo Sickafoose.
“Un satélite en esta situación puede perturbar el material del anillo y evitar que se acumule, similar a lo que se ve en el anillo F de Saturno”.
