นักวิทยาศาสตร์เปิดเผยรายละเอียดใหม่เกี่ยวกับวงแหวนที่เข้าใจยากของดาวแคระ Haumea

ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับดาวแคระ Haumea และวงแหวนของมันโดยนักวิทยาศาสตร์พลเมือง Kevin Gill โดยอิงจากการวัดโดย J.L. Ortiz et al. (เครดิตรูปภาพ: Kevin M. Gill/ Flickr / CC BY 2.0 )

ดาวเคราะห์แคระ Haumea ที่มีรูปร่างคล้ายลูกฟุตบอล ซึ่งล้อมรอบด้วยวงแหวนอนุภาคที่เกือบจะเป็นวงกลมอย่างสมบูรณ์ เป็นวัตถุที่มีวงแหวนที่อยู่ห่างไกลที่สุดในระบบสุริยะ วงแหวนของเฮาเมียจางเกินกว่าจะมองเห็นได้จากดาวเคราะห์โลก นักดาราศาสตร์จึงหันไปหาเบาะแสบริบทเพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอนุภาคเหล่านี้

ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยจาก São Paulo Research Foundation ในบราซิลได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับขนาด รูปร่าง และลักษณะอื่นๆ ของแหวนโดยการจำลองระบบ Haumea บนคอมพิวเตอร์ ด้วยการจำลองอนุภาคของวงแหวนในรูปแบบต่างๆ รอบดาวเคราะห์แคระและคำนวณว่าสถานการณ์ใดจะทำให้วงแหวนมีความเสถียรมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์สามารถอนุมานคุณสมบัติที่เป็นไปได้ของวงแหวนได้โดยไม่ต้องมองดูโดยตรง

การศึกษาของเราไม่ใช่การสังเกต เราไม่ได้สังเกตแหวนโดยตรง ไม่มีใครเคยมี Othon Cabo Winter ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมที่ São Paulo State University ใน Guaratinguetá ประเทศบราซิล ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาใหม่นี้ กล่าวในแถลงการณ์ .

ที่เกี่ยวข้อง: พบกับดาวเคราะห์แคระของระบบสุริยะ

นักดาราศาสตร์ค้นพบ Haumea ครั้งแรกเกินกว่าวงโคจรของดาวพลูโตในปี 2546 และเดิมถูกจัดเป็นวัตถุในแถบไคเปอร์ (KBO) ดวงจันทร์สองดวงของดาวเคราะห์แคระ Hi'iaka และ Namaka ถูกพบเห็นครั้งแรกในปี 2548 โดยนักดาราศาสตร์โดยใช้ W.M. หอดูดาวเค็กในฮาวาย เมื่อนักดาราศาสตร์เริ่มพบวัตถุอื่นๆ เช่น เฮาเมอา ที่ลอยอยู่ในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะนั้น ดาวเคราะห์แคระก็กลายเป็นหนึ่งในวัตถุที่อยู่ห่างไกลจำนวนหนึ่งซึ่งการค้นพบนี้ทำให้ดาวพลูโตถูกลดระดับจากสถานะเป็นดาวเคราะห์ดวงที่เก้าในดวงอาทิตย์ ระบบของ 'ราชาแห่งดาวเคราะห์แคระ' ในปี 2549

แม้ว่านักดาราศาสตร์จะมีหลักฐานที่ค่อนข้างชัดเจนว่าเฮาเมอามีวงแหวน แต่ก็ไม่มีใครสังเกตวงแหวนนี้โดยตรง คุณลักษณะนี้แคบและไกลเกินกว่าจะมองเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน และไม่มียานอวกาศใดที่ Haumea บินผ่านเพื่อถ่ายภาพดาวเคราะห์แคระในระยะใกล้ ค่อนข้างแดกดัน ทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับระบบวงแหวนของเฮาเมอานั้นมาจากวัตถุที่อยู่ไกลกว่านั้น นั่นคือดาวฤกษ์ที่สว่างไสวชื่อ URAT1 533-182543

ในปี 2560 เฮาเมอาได้เดินผ่านหน้าดาวฤกษ์ในเวลาสั้น ๆ ในสิ่งที่เรียกว่าการบังดวงดาว นักดาราศาสตร์หวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของเฮาเมอา เช่น ขนาด รูปร่าง และความหนาแน่นจากการดูดาวกะพริบระหว่างการบัง แต่ที่น่าประหลาดใจของนักวิจัย พวกเขาค้นพบระบบวงแหวนด้วย

'แสงจากดาวนั้นถูกสังเกตจากโลกในขณะที่ดาวดวงนั้นถูก Haumea บดบัง ความสว่างของมันลดลงเมื่อเฮาเมอาเคลื่อนไปข้างหน้า ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างของเฮาเมอาได้' วินเทอร์กล่าว 'แสงของดาวก็จางหายไปเมื่อวงแหวนเคลื่อนไปข้างหน้า ทำให้พวกเขาได้รับข้อมูลเกี่ยวกับวงแหวนเช่นกัน'

หลังจากการบดบัง นักวิจัยได้ศึกษาเส้นโค้งของแสงและพิจารณาว่าเฮาเมอาและวงแหวนของมันมีเรโซแนนซ์การโคจรที่ 1:3 ซึ่งหมายความว่าในเวลาที่อนุภาคของวงแหวนจะโคจรรอบเฮาเมอาหนึ่งรอบ ดาวเคราะห์แคระเองก็มีครบสามดวง การหมุน อย่างไรก็ตาม การจำลองใหม่แนะนำว่าเพื่อให้สิ่งนี้เป็นจริง แหวนไม่สามารถเป็นวงกลมได้อย่างสมบูรณ์

'จากการจำลองโดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่บน Haumea และวงแหวน ภายใต้กฎความโน้มถ่วงของนิวตัน ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ เราสรุปได้ว่าวงแหวนไม่อยู่ในพื้นที่นั้นเนื่องจากการสั่นพ้อง 1:3 แต่ เนื่องจากครอบครัวมีวงโคจรเป็นระยะที่เสถียร' วินเทอร์กล่าว กล่าวอีกนัยหนึ่ง อนุภาควงแหวนไม่ได้โคจรรอบดาวเคราะห์แคระด้วยการสั่นพ้อง 1:3 แต่โคจรรอบเฮาเมียเป็นระยะในเส้นทางที่แตกต่างออกไปเล็กน้อยซึ่งทำให้พวกมันใกล้เคียงกับการสั่นพ้อง 1:3

ดังนั้น แหวนของเฮาเมอายังค่อนข้างกลม แต่ก็ไม่ได้กลมสมบูรณ์อย่างที่การวิจัยก่อนหน้านี้ได้แนะนำไว้ และแม้ว่าอนุภาคของวงแหวนจะดูเหมือนอยู่ในการสั่นพ้องของวงโคจรกับเฮาเมอา แต่วงโคจรตามคาบของพวกมันก็ไม่ได้สร้างอัตราส่วนจำนวนเต็มที่ดีกับวงโคจรของเฮาเมอา

บทความใหม่ที่อธิบายระบบวงแหวนของ Haumea เผยแพร่เมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ใน ประกาศประจำเดือนของราชสมาคมดาราศาสตร์ .

• วัตถุวงแหวนเล็ก ๆ นอกดาวเสาร์อาจเปิดเผยความลับเกี่ยวกับดาวเคราะห์ยักษ์
• ดาวเคราะห์แคระที่แปลกประหลาดห่อด้วยผ้าห่มน้ำแข็ง
• ดาวเคราะห์แคระตั้งชื่อตามเทพธิดาฮาวาย

อีเมล Hanneke Weitering ที่ hweitering@guesswhozoo.com หรือติดตามเธอ @hannekescience . ติดตามเราบน Twitter @Spacedotcom และต่อไป Facebook .