링 시스템을 생각할 때 자연스럽게 떠오르는 것은 토성과 같은 행성입니다. 아름다운 고리는 확실히 가장 잘 알려져 있지만 태양계의 유일한 행성은 아닙니다. 로 보이저 목성에서 해왕성에 이르기까지 외부 태양계의 모든 행성에는 자체 고리 시스템이 있습니다. 그리고 최근 천문학 자들은 Centaur 소행성 10199 Chariklo와 2006 Chiron과 같은 작은 행성조차도 그 행성을 가지고 있음을 발견했습니다.
이러한 물체는 혼란스러운 궤도를 가지고 있기 때문에 다소 놀라운 발견이었습니다. 천문학 자들은 태양계를 통과하는 경로가 가스 거인의 강력한 중력에 의해 자주 변경된다는 것을 감안할 때 천문학 자들은 자연적으로 작은 행성이 어떻게 고리 계를 유지할 수 있는지 궁금해했습니다. 그러나 브라질 상파울루 주립 대학 (Sao Paulo State University)의 연구팀 덕분에 우리는 그 질문에 대한 답을 얻을 수있을 것입니다.
최근에 등장한“거대한 행성과의 만남 아래 Chariklo의 반지”라는 제목의 연구에서 천체 물리 저널그들은 729 개의 시뮬레이션 된 물체를 통합 한 태양계 모델을 어떻게 구성했는지 설명했다. 이 모든 물체는 Chariklo와 크기가 같고 자체 링 시스템을 가졌습니다. 그런 다음 가스 거인과의 상호 작용이 어떻게 영향을 미치는지 조사하는 과정을 진행했습니다.
그것을 분해하기 위해 Centaurs는 혜성과 소행성으로 행동하는 태양계 내의 개체 집단입니다 (그러므로 그리스 신화의 하이브리드 짐승의 이름을 따서 명명되었습니다). 10199 Chariklo는 Centaur 인구의 가장 큰 알려진 구성원으로, 현재 토성과 천왕성 사이를 공전하는 TNO (Trans-Neptunian Object) 일 수 있습니다.
이 소행성 주위의 고리는 소행성이 별의 신비 술을 받았을 때 2013 년에 처음 발견되었습니다. 이것은 각각 반지름이 391 및 405km이고 폭이 약 7km 3km 인 두 개의 링 시스템을 나타냅니다. 고리의 흡수 특징은 이들이 부분적으로 수빙으로 구성되었음을 보여 주었다. 이 점에서 그들은 목성, 토성, 천왕성 및 기타 가스 거인의 고리와 매우 흡사했으며, 이들은 주로 수빙과 먼지로 구성되어 있습니다.
그 후 2015 년에 또 다른 주요 Centaur 인 2006 Chiron이 자체 링을 가질 수 있음을 나타내는 결과가 나왔습니다. 이로 인해 우리 태양계에는 고리 계가있는 작은 행성들이 많이있을 수 있다고 추론했다. 고리는 우리 시스템의 가스 거인들에게 독점적이라고 생각되는 깨지기 쉬운 구조이기 때문에 당연히 이것은 천문학 자들에게는 약간 당혹 스러웠습니다.
상파울루 팀의 수석 연구원 인 오톤 윈터 (Othon Winter) 교수는 스페이스 매거진에게 이메일로 다음과 같이 말했습니다.
“Centaurs가 거대한 행성들 사이를 헤매고 그들과 자주 만나는 혼란스러운 궤도를 가지고 있기 때문에 처음에는 고리가 달린 Centaur를 찾는 것이 놀랍습니다. 그러나 우리는 대부분의 경우 링 시스템이 거대한 행성과의 모든 가까운 만남에서 살아남을 수 있음을 보여주었습니다. 그러므로 고리가있는 켄타 우어는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 일반적 일 것입니다.”
연구를 위해 Winter와 그의 동료들은 Chariklo의 729 개 모의 복제 클론을 1 억 년 동안 태양을 도는 궤도로 고려했다. 이것으로부터 Winter와 그의 동료들은 각 Centaur가 해당 행성의 한 언덕 반경 내에서 가스 거인과의 평균 약 150 회의 긴밀한 만남을 발견했습니다. Winter가 설명했듯이 :
“연구는 두 단계로 이루어졌습니다. 먼저 우리는 Chariklo의 700 개가 넘는 복제품 세트를 고려했습니다. 클론은 통계적 목적으로 (카오스 궤적을 다루기 때문에) Chariklo와 약간 다른 초기 궤적을 가졌으며 궤도의 진화를 앞뒤로 (미래를 보려고) 그리고 또한 뒤를 쳐서 과거를 보도록 시뮬레이션했습니다. 이러한 시뮬레이션 동안 우리는 그들이 거대한 행성들 각각과 가진 모든 가까운 만남 (수천)의 정보를 보관했습니다.”
“두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 발견 된 각각의 근접한 만남에 대한 시뮬레이션을 수행했지만 이제는 Chariklo 주변의 입자 디스크 (링 입자를 나타냄)를 포함했습니다. 그런 다음 각 시뮬레이션이 끝날 때 입자에 발생한 일을 분석했습니다. Chariklo에서 어떤 것이 제거 되었습니까 (중력장을 탈출)? 어느 쪽이 강하게 혼란 스러웠습니까 (여전히 Chariklo 주위를 공전하고 있습니까?) 어느 것이 큰 영향을 미치지 않았습니까?”
결국 시뮬레이션 결과에 따르면 90 %의 경우 Centaurs의 고리는 가스 거인과의 긴밀한 만남에서 살아남 았지만 4 %의 경우 방해를 받았으며 3 % 만 제거되었다. 따라서 그들은 고리를 만드는 효율적인 메커니즘이 있다면 Centaurs가 반지를 유지할 수있을 정도로 강력하다고 결론을 내 렸습니다.
그보다, 그들의 연구는 특정 행성 체에 고유 한 것으로 여겨지는 것이 실제로 더 평범 할 수 있음을 나타내는 것으로 보입니다. Winter는“우리 태양계는 전체 또는 큰 몸뿐만 아니라 복잡한 것으로 밝혀졌다. 그러나 작은 몸조차도 복잡한 구조와 더 복잡한 시간적 진화를 보일 수있다”고 말했다.
연구팀의 다음 단계는 링 형성을 연구하는 것인데, 이것은 실제로 가스 거인들로부터 그것들을 집어 들었다는 것을 보여줄 수 있습니다. 그러나 그들이 어디에서 왔는지에 관계없이 10199 Chariklo와 같은 Centaurs가 혼자가 아니라는 것이 점점 분명 해지고 있습니다. 게다가 그들은 곧 반지를 포기하지 않습니다!
