샤리클로의 반지

Rings of Chariklo
예술가가 반지로 샤리클로를 그린 그림

지름이 약 250km(160mi)인 이 작은 행성센타우르 10199 차리클로는 확인된 고리를 가진 가장 작은 천체이자 가스 거대 행성들얼음 거대 [1]행성들에 이어 태양계에서 발견된 다섯 번째 고리 천체이다.궤도 차리클로(Chariklo)는 9km(6mi)[1][2]의 간격으로 6-7km(4mi)와 2-4km(2mi) 폭의 좁고 밀도 높은 두 개의 띠로 구성된 밝은 고리 시스템이다.이 고리들은 Chariklo 중심으로부터 약 400 킬로미터(250 mi)의 거리를 돌고 있는데, 이것은 지구와 달 사이의 1,000분의 1 거리이다.이 발견은 2013년 6월 3일 아르헨티나, 브라질, 칠레, 우루과이 등 남미 각지에서 망원경 10개를 이용해 별의 엄폐 현상을 관측한 결과 [1]2014년 3월 26일 발표됐다.

고리가 훨씬 더 무거운 물체 주변에서만 안정적일 수 있다고 생각되었기 때문에 작은 행성 주위에 고리 시스템이 존재한다는 것은 예상하지 못했던 일이었다.작은 물체 주변의 고리 시스템은 직접 영상 촬영과 별의 엄폐 [1]기술을 통해 발견되었음에도 불구하고 이전에는 발견되지 않았다.Chariklo의 고리는 기껏해야 몇 백만 년의 기간에 걸쳐 분산되어야 합니다. 그래서 그들은 매우 젊거나 [1][3][4]고리와 비슷한 질량의 셰퍼드 달에 의해 활발하게 포함되어 있습니다.이 팀은 브라질의 북쪽과 남쪽 해안 경계를 형성하는 두 개의 강을 따서 이 고리들을 Oiapoque (내부, 보다 실질적인 고리)와 Chui (외부 고리)라고 명명했다.정식 명칭에 대한 요청은 추후 [3]IAU에 제출될 예정입니다.

2015년 1월에 2060 키론도 비슷한 [5]고리를 가지고 있다는 것이 제안되었다.

검출과 관찰

Chariklo는 태양계 바깥쪽토성과 천왕성 사이에서 태양을 공전하는 센타우르스로 알려진 작은 천체들 중 가장 큰 것으로 확인된 구성원이다.남미에서 본 것처럼 2013년 [6]6월 3일 전갈자리에 위치한 12.4 등급의 별 UCAC4 248-108672 앞을 지나갈 것으로 예측되었다.

별 UCAC4 248-108672가 Chariklo에 의해 가려지고 이에 대응하는 광선 곡선을 보여주는 비디오

13개의 망원경 아르헨티나, 브라질, 칠레 그리고 Uruguay,[7]천문학자들 리오 드 Janeiro,[7]에 펠리페 브라가 Ribas(를), 국립 천문대(ON)의 박사 후 천문학자였으며, 12countries,[1]의 34개 제도들이 이 자취를 감춤 행사인 현상 관찰할 수 있었다부터 65 다른 연구자들의 연구자 팀에 위치한의 도움으로.w동안별은 가려지는 [1]몸 뒤로 사라진다.라실라 천문대의 1.54미터 덴마크 국립망원경은 '행운의 이미저' 카메라(10Hz)의 훨씬 빠른 데이터 수집 속도 때문에 개별 [1]고리를 분석할 수 있는 유일한 망원경이었다.

이 사건 동안 관측된 밝기는 최대 19.2초 동안 [8]등급 14.7(별 + 샤리클로)에서 18.5(샤리클로 단독)로 떨어질 것으로 예측되었다.이 3.8 등급의 증가는 32.5 계수만큼 밝기가 감소하는 것과 같습니다.1차 엄폐 이벤트는 광도 곡선의 전체 강도에서 추가로 4개의 작은 감소를 동반했으며, 이는 엄폐 시작 7초 전 및 [1]엄폐 종료 7초 후에 관찰되었다.이러한 2차 엄폐는 무언가가 배경별의 빛을 부분적으로 차단하고 있음을 나타냅니다.2차 엄폐의 대칭과 다양한 위치에서 사건의 다중 관측은 물체의 모양과 크기뿐만 아니라 고리 [9]평면의 두께, 방향 및 위치도 재구성하는 데 도움이 되었다.몇 가지 2차 엄폐 관측에서 추론된 비교적 일관된 고리 특성은 혜성 유사 가스 [1]방출과 같은 이러한 특징에 대한 대안적 설명을 신뢰하지 않는다.

엄폐를 관측한 망원경으로는 덴마크 국립망원경과 라실라 천문대조사망원경 트라피스트(TRAPPIST), PROMPT 망원경(Cerro Tolololo Inter-American Observatory), 브라질 남부 천체물리연구망원경(SRAY), 045m의 ASHE(ASH Pachon)과 뷰렉서 등이 있다.폰타 그로사 대학 천문대, 폴로 천문극 카시미로 몬테네그로 필로(포즈도이구아수 이타이푸 기술공원 재단), 칠레 폰티피칼 가톨릭 대학 카톨리카 천문대(산타치나) 및 에스타치나(Estacina)코르도바.부정적인 탐지는 엘 카탈레호 천문대(아르헨티나 라 팜파 산타 로사), 칠레 산 페드로 데 아타카마의 20인치 평면파 망원경(서치라이트 천문대 네트워크 일부), 우루과이의 로스 몰리노스 천문대의 OALM 계측기에 의해 기록되었다.다른 참여 기구로는 리우데자네이루의 국립 천문대, 발롱고 천문대(리우데자네이루 연방대학), 오스테 도 파라나 주립대학 천문대 또는 유니오에스테(파라나 주), 피코도스 천문대(오플라스)가 있다.(UNESP – 과라팅우에타) 상파울루.[1][7][10]

특성.

고리의 방향은 2008년 지구에서의 엣지온 시점과 일치하며, 1997년과 2008년 사이에 Chariklo가 1.75배 감광된 것을 설명하고, 고리의 관측 표면적이 [11]감소함에 따라 스펙트럼에서 물 얼음과 기타 물질이 점차 사라지는 것을 설명한다.또한 2008년 이후 Chariklo 계의 밝기가 1.5배로 증가했으며 적외선 물-얼음 스펙트럼 특성이 다시 나타났다.이것은 고리가 적어도 부분적으로 물 얼음으로 구성되어 있다는 것을 암시한다.또한 얼음 고리 구성은 Chariklo의 Roche [1]한계 내에서 붕괴된 물체의 예상 밀도와 일치합니다.

샤리클로의 반지
이름[1] 닉네임 궤도 반지름(km) 폭(km) 광학적 깊이 표면 밀도(g/cm2) 등가질량 링 간 간격(km) 반경 분리(km)
2013C1R 오이아포크 390.6±3.3 6.16±0.11~7.17±0.14 0.449±0.009~0.317±0.008 30–100 지름 1킬로미터 이하의 얼음 물체 8.7±0.4 14.2±0.2
2013C2R 추이 404.8±3.3 3.4+1.3
~2
.
0~3.6+1
.1~1.4
0.05+0.06-0
.01
~0.07+0.05-0
.03
? 직경 0.5km까지의 얼음 물체

내부 링(2013C1R 또는 Oiapoque)

Chariklo 주변의 링 시스템에 대한 아티스트의 인상

C1R의 등가 깊이(가시 형상에 기초한 링에 포함된 총 재료량과 관련된 매개변수)는 관측 과정에서 21%씩 변동하는 것으로 관찰되었다.천왕성의 좁은 고리를 엄폐하는 동안 유사한 비대칭이 관찰되었으며, 고리의 폭과 광학 깊이를 조절하는 공명 진동 때문일 수 있습니다.C1R의 기둥 밀도는 30~100g/[1]cm로2 추정된다.

외부 링(2013C2R 또는 Chuii)

C2R은 밝은 링의 절반 폭이며 링 바로 바깥에 404.8km(251.5mi)에 있습니다.광학적 깊이가 약 0.06으로,[12] 이것은 동반 물질보다 훨씬 더 확산되어 있다.총 질량은 C1R의 [1]약 12분의 1입니다.

기원.

고리의 기원은 알려지지 않았지만, 둘 다 Chariklo에 대한 충격, 하나 이상의 기존 달과의 충돌 또는 충돌, 이전의 역행 달의 조석 방해, 또는 혜성 활동이나 회전 [1]방해에 의해 표면에서 방출된 물질로부터 형성되었을 수 있는 파편 원반의 잔해일 가능성이 있다.고리들이 Chariklo와의 충돌 이벤트를 통해 형성되었다면, 그 물체는 Chariklo의 언덕 구 밖으로 고리 입자가 분출되는 것을 막기 위해 낮은 속도로 충돌했을 것입니다.

태양계 외부 충돌 속도는 일반적으로 1km/s 이상(캐리클로 표면에서의 탈출 속도 0.1km/s 이상)이며, 카이퍼 벨트가 동적으로 들뜨기 전에는 더 낮았다.캐리클로가 현재 궤도로 이동하기 전에 카이퍼 벨트에 형성된 고리가 10Myr 미만일 가능성을 뒷받침한다.소행성 벨트의 충돌 속도는 훨씬 더 높으며( which 5km/s), 이는 소행성 [1]벨트 내의 작은 물체에 그러한 고리 특징이 없다는 것을 설명할 수 있다.[1]고리 입자 사이에는 충돌 그 반지를 실질적으로 확대하기, 그리고 Poynting–Robertson 끄고리 입자들이 중앙에 몇 백만년 안에 떨어지기 고리 입자들의 적극적인 소스 또는 작은(kilometre-sized)포함되거나 양치기 위성에 의해 동적 감금도 아직 발견되지 않도록 하는 원인이 될 것 원인이 될 것입니다.[1]이러한 위성은 고리계와 카리클로 [1]사이의 방사상 분리가 작기 때문에 지구에서 직접 영상을 통해 발견하기가 매우 어려울 것입니다.

시뮬레이션

Chariklo와 그 고리는 자체 고리 체계를 가진 가장 작은 천체로서 N-체 문제[13]수치적으로 해결함으로써 완전히 시뮬레이션된 최초의 천체이다.이 가정에는 미행성 입자와 고리 입자가 구형이며 2.5m에서 10m 사이의 동일한 반경을 가진 모든 입자가 포함되었다.매개 변수에 따라, 시뮬레이션은[clarification needed] 중력충돌을 통해 서로 상호작용하는 2100만에서 3억4500만 사이의 입자를 포함했다.시뮬레이션의 목적은 고리가 어떤 조건에서 안정적으로 유지되는지 평가하는 것이었다. 즉, 몇 개의 큰 몸체로 뭉치지 않는 것이다.

시뮬레이션에서 나온 첫 번째 결론은 Chariklo의 밀도가 고리 물질의 밀도보다 커야 한다는 것입니다. 단지 그들을 궤도에 유지하기 위해서입니다.둘째, 모든 테스트된 링 입자 반지름과 링 공간 밀도에 대해 링은 비교적 짧은 시간 척도로 클러스터화했다.저자는 다음과 같은 세 가지 주요 설명을 제안합니다.

  1. 링 입자는 시뮬레이션에서 가정한 것보다 약 1cm로 훨씬 작습니다.
  2. 고리는 매우 젊다(약 100년).
  3. 아직 발견되지 않은 비교적 거대한 시체가 시스템에 있어 셰퍼드 문 역할을 한다

그들은 또한 일부 가정의 영향, 예를 들어 고리의 편심률이 완전히 없는 경우 등은 [13]평가되지 않았다고 지적했다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Braga-Ribas, F.; Sicardy, B.; Ortiz, J. L.; Snodgrass, C.; Roques, F.; Vieira-Martins, R.; Camargo, J. I. B.; Assafin, M.; Duffard, R.; Jehin, E.; Pollock, J.; Leiva, R.; Emilio, M.; Machado, D. I.; Colazo, C.; Lellouch, E.; Skottfelt, J.; Gillon, M.; Ligier, N.; Maquet, L.; Benedetti-Rossi, G.; Gomes, A. R.; Kervella, P.; Monteiro, H.; Sfair, R.; Moutamid, M. E.; Tancredi, G.; Spagnotto, J.; Maury, A.; et al. (2014-03-26). "A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo". Nature. 508 (7494): 72–75. arXiv:1409.7259. Bibcode:2014Natur.508...72B. doi:10.1038/nature13155. PMID 24670644. S2CID 4467484.
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  3. ^ a b "First Ring System Around Asteroid" (Press release). European Southern Observatory. 26 March 2014. Retrieved 2014-03-26.
  4. ^ Gibney, E. (2014-03-26). "Asteroids can have rings too". Nature. doi:10.1038/nature.2014.14937. S2CID 211729137.
  5. ^ Ortiz, J.L.; Duffard, R.; Pinilla-Alonso, N.; Alvarez-Candal, A.; Santos-Sanz, P.; Morales, N.; Fernández-Valenzuela, E.; Licandro, J.; Campo Bagatin, A.; Thirouin, A. (2015). "Possible ring material around centaur (2060) Chiron". Astronomy & Astrophysics. 576: A18. arXiv:1501.05911. Bibcode:2015yCat..35760018O. doi:10.1051/0004-6361/201424461. S2CID 38950384.
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  9. ^ "Primeiro sistema de anéis descoberto em torno de um asteroide" (in Portuguese). ESO.org. 2014-03-26. Retrieved 2014-03-28.
  10. ^ "Kentaur Chariklo má dva prstence" (in Czech). Česká astronomická společnost. 2014-03-27. Retrieved 2014-03-29.
  11. ^ Parker, Alex (2014-03-27). "A Centaur's shadow reveals bright rings". Planetary Society blogs. The Planetary Society. Retrieved 2014-04-02.
  12. ^ Braga-Ribas, F. (2014). "A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo" (PDF). Nature. European Southern Observatory. 508 (7494): 72–75. arXiv:1409.7259. Bibcode:2014Natur.508...72B. doi:10.1038/nature13155. hdl:10023/6777. PMID 24670644. S2CID 4467484. Retrieved 2014-04-13.
  13. ^ a b Michikoshi, S.; Kokubo, E. (2017-03-03). "Simulating the Smallest Ring World of Chariklo". The Astrophysical Journal Letters. 837 (1): L13. arXiv:1702.06356. Bibcode:2017ApJ...837L..13M. doi:10.3847/2041-8213/aa6256. S2CID 119088136.

외부 링크