Dvärgplaneten Quaoar överraskade med en ring

 

50000 Quaoar eller som den även kallas 2002 LM60 är en dvärgplanet i Kuiperbältet som upptäcktes i juni 2002.

Runt denna dvärgplanet har nyligen upptäckts en stor ring av rymdteleskopet CHEOPS. Ringen är oväntad stor i förhållande till  dvärgplanetens storlek. Ringar runt små planeter är ovanligt och det är inte helt förstått varför vissa har detta men inte andra. Ringar finns däremot runt alla solsystemets jätteplaneter, där Saturnus ringsystem är det mest iögonfallande. Runt småplaneter är det däremot ovanligare. Vi känner bara till två fall före Quaoar.

Gemensamt för dessa ringar är att de befinner sig innanför den så kallade Roche-radien,  det avstånd från planeten där en löst sammansatt måne kan ha bildats. Men där den innanför slits isär av gravitationen. Idén är alltså att ringar uppkommer därför att materialet som befinner sig innanför Roche-radien inte kan samla ihop sig till en måne.

Detta antagande utmanas nu av upptäckten av en ring med mer än dubbla Roche-radien runt Quaoar.  Quaoar finns i det yttre av solsystemet utanför Neptunus bana.– Det är ett mysterium hur materialet i ringen kan undvikit att  samlas ihop sig till en måne, säger Alexis Brandeker, en av tre forskare från Institutionen för astronomi som är skrivit studien som publicerats i Nature.

– En möjlig ledtråd är att de tre ringar som hittills upptäckts kring småplaneter verkar vara av en särskild storlek och då kan kanske Roche-radien inte har den betydelse den  har vid jätteplaneterna. Dessa ringar finns alla på ett stort avstånd från  tre dvärgplaneterna  partiklarna i ringarna rör sig ett varv i omloppsbana runt dvärgplaneten på nästan samma tid som småplaneten roterar tre varv runt sin egen axel. Kanske förhindrar denna 1:3 resonans ringpartiklarna att samlas till att bilda en måne, menar Alexis Brandeker.

Quaoar är känd som en av de dvärgplaneter som efter att den upptäckts  ledde till att Pluto förlorade sin planetstatus. När allt noggrannare observationer i början på 2000-talet uppdagade en familj av åtminstone tiotalet nya småplaneter i  Plutos  område o ändrade internationella astronomiska unionen klassificeringen av Pluto till en dvärgplanet för att planeter inte skulle bli än fler och i allt mindre storlek.

Ringen runt Quaoar upptäcktes genom ett internationellt samarbete med teleskop runt om på jorden och i rymden där man följde hur ljuset från en avlägsen stjärna skymdes då Quaoar passerade precis framför dennas sken. Samarbetet koordinerades av Bruno Sicardy vid Sorbonne-universitetet och Paris observatorium.

Bild vikipedia där en konstnärs intryck av Quaoars med dess röda yta tillsammans med dess måne Weywot. Här ses inte dess ring. Quaoar finns i Kuiperbältet där även Pluto ingår bland många andra objekt.

En gång för länge sedan hade troligen Mars en ring

Forskare från SETI Institute och Purdue University har funnit att det enda sättet att förklara månen Deimos ovanligt lutande omloppsbana vid Mars är  att Mars för flera miljarder år sedan hade en ring.

Medan några av de stora planeterna i vårt solsystem har jätteringar och många stora månar (ex Saturnus väl synliga) har Mars bara två små, missbildade månar, Phobos och Deimos. Dessa månar är små med svårförklarliga banor. Banor som visar på ett märkligt förflutet. Deimos lutande omloppsbana visar på en händelse för länge sedan.

En ny idé som förklaring till denna händelse lades fram 2017 Matija Cuk, en forskare vid SETI Institute av Cuks medförfattare David Minton, professor vid Purdue University och hans dåvarande doktorand Andrew Hesselbrock. Cuk själv var huvudförfattare till det arbetet.

Hesselbrock och Minton noterade att Mars inre måne, Phobos håller på att förlora höjd och närmar sig Mars. Snart, (i astronomiska termer) kommer Phobos omloppsbana att sjunka till en nivå där Mars gravitation kommer att dra isär den för att av resterna få en ring runt planeten. Phobos blir med andra ord en sten och grusmassa i en ring runt Mars.

Hesselbrock och Minton föreslog i arbetet att under miljarder år generationer av Mars månar förstörts i denna form av ringar. Varje gång har sedan materialet i n ringen gett upphov till en ny mindre måne och händelseförloppet upprepades igen över tid.

Denna teori förklarar Deimos lutning då denna störs varje gång av händelsen. En nyfödd måne skulle flyta bort från ringen och Mars likt ex månen avlägsnar sig från Jorden. Men på grund av Deimos bana som störs blir effekten öven tid att nästa Phobos åter dras in mot Mars och allt återupprepas igen. Hur nästa Phopos eller tidigare Phobos sett ut vet vi inte men säkert har de alla fått och får udda former.

 En utåtgående måne strax utanför ringarna kan stöta på en så kallad orbital resonans. Deimos omloppsbaneperiod är tre gånger högre än Phobos.

Månen Deimos är miljarder år gammal medan Cuk och dennes medarbetare tror nuvarande Phobos är ca 200 miljoner år gammal.

Dessa teorier kan dock förfalskas om ett par år när den japanska rymdorganisationen JAXA planerar att skicka en rymdfarkost till Phobos 2024 för att samla in prover från månens yta och föra dem tillbaka till jorden. Då först kan vi få mer bevis på att ovanstående stämmer eller inte stämmer alls.

Cuk är hoppfull om att detta kommer att ge oss fasta svar om den skumma förflutna Mars månar.

Bild från  från vikipedia på Mars månar Deimos och Phobos.

Dvärgplaneten Haumeas rings beståndsdelar okänt

Haumea är en dvärgplanet i Kuiperbältet med ungefär en tredjedel av Plutos massa. Haumea upptäcktes 2004 och har två månar Hiʻiaka och Namaka.


 Den fotbollsformade dvärgplaneten omges av en nästan perfekt cirkulär ring av partiklar och ses som det mest avlägsna ringomslutna objektet i solsystemet.


Haumea's ring är för svag för att ses från jorden därför har astronomer sökt andra vägar för att försöka röna ut vad ringen består av. Man utgår från de ”nästan” säkra bevis på dess existens som visas i skenet från en bakomliggande stjärnas ljus då Haumea passerade inom dettas sken på sin färd 2017. Stjärnan URAT1 533-182543.


I en ny studie har forskare vid São Paulo Research Foundation i Brasilien utrett ringens storlek, form och andra egenskaper genom att simulera Haumea´s närområde genom datoranalys.


Genom att simulera ringens partiklar i olika konstellationer runt dvärgplaneten och beräkna vilket scenario som skulle göra ringen mest stabil kunde forskarna dra slutsatser om ringens troliga kvaliteter utan att någonsin titta på den direkt.


Men även om astronomerna har ganska solida bevis på att Haumea har en ring har ingen faktiskt observerat ringen direkt. Hauema är för avlägsen och liten för att ses från ett markbaserat teleskop och inga rymdfarkoster har någonsin flugit förbi Haumea för att ta bilder av objektet.


Dvärgplaneten är säkert likt alla objekt däruppe intressant att besöka. Varje besök på en ny asteroid eller planet har gett överraskande nya rön. Men att komma till just detta objekt är för närvarande inte inplanerat.
  

Bilden är från Vikipedia och visar hur man anser det ser ut vid Haumea. Ingen vet säkert då ingen farkost varit i närheten av denna dvärgplanet långt därute i Kuiperbältet bortanför Pluto.

Chariklo är en intressant asteroid bortanför Saturnus.

Saturnus har som vi vet tunna ringar vilket ger ett intressant och vackert intryck. Svaga ringar finns även runt de övriga gasplaneterna.

Men innan Chariklo ansågs ringar vara något som enbart gasplaneter kunde ha. Nu vet vi bättre. Chariklo är den första asteroiden som upptäckts med en ring. En upptäckt vilken sedan resulterade i att det sökts ringar runt andra asteroider. Resultatet har blivit att det upptäckts andra asteroider med ringar men Chariklo har gått till historien som den första asteroid där en ring upptäckts.

Svagt men möjligt att se med rätta instrument kan det troligast även finnas fler ringar att upptäcka däruppe. Ringfenomenet är kanske inte ovanligt men så vackert som det ser ut runt Saturnus kan vara ovanligt i universum.

Ringar består av små stenpartiklar och damm vilka samlats in och går i en egen bana runt en himlakropp.

Bilden är på Chariklo med ring.

Jätteringen utanför Saturnus större än man trott täcker hela solsystemet. Månen Iapetus likt Phoebe bör ha något med mysteriet att göra.

Redan 2009 upptäcktes denna jättering vilken sträcker sig miljontals km runt Saturnus måne Phoebe. Ringen når utanför solsystemets gräns men är så svag att den enbart kan ses med teleskop från rymden. Tätheten är minimal och objekten av stoft. Att den finns är just gåtan.

http://www.npr.org/sections/thetwo-way/2015/06/10/413416716/saturns-dark-and-mysterious-outer-ring-is-even-bigger-than-expected

Men nu 2015 har det upptäckts att ringen är än större än man först trodde. Cirka 30 % större utsträckning än man först trott.

Hur och varför den bildats är en gåta. Varför just Phoebe är troligaste centrum är även det en gåta men säkert en som skulle gå att lösa om man säkert visste hur solsystemet en gång bildats.

En av Saturnus månar Iapetus är även den en gåta. Likt den jättering som finns är den ljus på halva ytan och mörk på den andra. Något slags samband bör det finnas här då detta inte gäller de idag kända övriga månarna runt Saturnus.