Astronomen klären den Ursprung der Ringe von Zentauren-Asteroiden

Oben: Illustration des Zentauren Chariklo mit seinen Ringen. (ESO / L. Calçada / M. Kornmesser / Nick Risinger (skysurvey.org)). Unten: Künstlerische Darstellung der Ringe, betrachtet von der Oberfläche Chariklos. (ESO / L. Calçada / Nick Risinger (skysurvey.org))
Oben: Illustration des Zentauren Chariklo mit seinen Ringen. (ESO / L. Calçada / M. Kornmesser / Nick Risinger (skysurvey.org)). Unten: Künstlerische Darstellung der Ringe, betrachtet von der Oberfläche Chariklos. (ESO / L. Calçada / Nick Risinger (skysurvey.org))

Ein Forschungsteam hat den Ursprung der kürzlich um zwei Zentauren-Asteroiden entdeckten Ringe geklärt, und die Ergebnisse deuten auf die Existenz von Ringen um andere Zentauren hin. Die Ergebnisse wurden am 29. August 2016 in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht und auf AAS Nova vorgestellt, einer Website für Forschungshighlights aus den Journalen der American Astronomical Society (AAS).

Der Hauptautor der Abhandlung ist Ryuki Hyodo (Department of Planetology und Graduate School of Science an der Kobe University in Japan). Die Co-Autoren sind Professor Sébastien Charnoz (Institute de Physique du Globe / Université Paris Diderot), Project Associate Professor Hidenori Genda (Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology) und Professor Keiji Ohtsuki (Department of Planetology und Graduate School of Science an der Kobe University).

Zentauren sind Asteroiden, die zwischen Jupiter und Neptun die Sonne umkreisen, wobei ihre Bahnen aktuell jene der Riesenplaneten kreuzen oder in der Vergangenheit gekreuzt haben. Man schätzt, dass es etwa 44.000 Zentauren mit Durchmessern größer als ein Kilometer gibt.

Bis vor Kurzem hatte man angenommen, dass die vier Riesenplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun die einzigen Himmelskörper mit Ringen in unserem Sonnensystem sind. Im Jahr 2014 enthüllten Beobachtungen von Sternbedeckungen (bei denen das Licht eines Sterns durch einen Himmelskörper blockiert wird) mit mehreren Teleskopen allerdings, dass um den Zentauren Chariklo Ringe existieren. Kurz darauf entdeckten Wissenschaftler, dass auch ein anderer Zentaur, Chiron, wahrscheinlich Ringe besitzt – aber der Ursprung der Ringe um diese Asteroiden blieb ein Rätsel.

Das Team begann mit der Schätzung der Wahrscheinlichkeit, dass diese Zentauren nahe genug an den Riesenplaneten vorbeiflogen, um durch deren Gezeitenkräfte zerstört zu werden. Die Ergebnisse der Forscher zeigten, dass annähernd zehn Prozent der Zentauren diese Art einer nahen Begegnung erfahren würden. Als nächstes nutzen sie Computersimulationen, um die Störungen zu untersuchen, die von den Gezeitenkräften bei der nahen Begegnung der Zentauren mit den Riesenplaneten verursacht wurden.

Der Ausgang solcher Begegnungen hängt von Parametern wie der ursprünglichen Rotation des vorbeifliegenden Zentauren ab, von der Größe seines Kerns und der Entfernung zu einem Riesenplaneten zum Zeitpunkt seiner engsten Annäherung. In den Fällen, in denen der vorbeifliegende Zentaur ausdifferenziert ist und einen Silikatkern mit einem darüber liegenden Eismantel besitzt, machten die Wissenschaftler eine Feststellung: Die Fragmente der teilweise zerstörten Zentauren werden sich oft in einer Scheibenform um den größten Restkörper ansammeln. Man geht davon aus, dass aus solchen scheibenförmigen Strukturen die Ringe hervorgehen.

Die Ergebnisse ihrer Simulationen sprechen dafür, dass Ringe um Zentauren-Asteroiden viel häufiger vorkommen als bislang gedacht. Es ist sehr wahrscheinlich, dass andere Zentauren mit Ringen und/oder kleinen Monden existieren und auf ihre Entdeckung durch zukünftige Beobachtungen warten.

Abhandlung: “Formation of Centaurs’ Rings through Their Partial Tidal Disruption during Planetary Encounters” von Ryuki Hyodo, Sébastien Charnoz, Hidenori Genda und Keiji Ohtsuki

Quelle: http://www.kobe-u.ac.jp/en/NEWS/research/2016_09_16_01.html

(THK)

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