Voor het eerst ringen gevonden rond een asteroïde

Onderzoekers hebben het eerste ringenstelsel rond een asteroïde ontdekt. Het gaat om een team van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO, waar ook drie Luikse onderzoekers deel van uitmaken. De ringen werden ontdekt rond Chariklo, een grote asteroïde.
Een voorstelling van Chariklo met de ringen op de voorgrond.

De reuzenplaneten van ons zonnestelsel, in het bijzonder Saturnus, hebben ringen maar rond kleinere objecten waren die nog niet gevonden. Nu is gebleken uit waarnemingen op tal van locaties in Zuid-Amerika, waaronder de ESO-sterrenwacht op La Silla in Chili, dat de verre planetoïde Chariklo omgeven is door twee compacte, smalle ringen.

"We zochten niet naar een ring en dachten ook niet dat kleine objecten als Chariklo ze konden hebben. De ontdekking - en de verbluffende hoeveelheid details die we in het stelsel zagen - kwam dus als een complete verrassing! ", zo zegt Felipe Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazilië) op de website van de ESO. Braga-Ribas heeft de waarnemingscampagne op touw heeft gezet en is de hoofdauteur van een artikel in het het wetenschappelijke vakblad Nature.

Chariklo is het grootste lid van een klasse van objecten die centauren worden genoemd en volgt een baan tussen Saturnus en Uranus. UIt voorspellingen was gebleken dat Chariklo op 3 juni 2013 voorbij de ster UCAC4 248-108672 zou trekken, gezien vanuit Zuid-Amerika. De astronomen gebruikten telescopen op zeven verschillende plaatsen en waren in staat om de ster schijnbaar te zien verdwijnen, omdat haar licht geblokkeerd werd door Chariklo, een eclips.

Maar ze zagen meer dan ze verwacht hadden: enkele seconden voor en enkele seconden na de eclips waren er twee zeer korte dipjes in de helderheid van de ster, wat betekende dat iets rond Chariklo het licht blokkeerde. Door de waarnemingen vanop de verschillende plaatsen te vergelijken, was het team in staat om niet alleen de vorm en de grootte van Chariklo zelf te reconstrueren, maar ook de vorm, breedte, oriëntatie en andere eigenschappen van de nieuw ontdekte ringen.

Twee ringen

De 250 km grote asteroïde blijkt omgeven te zijn door twee scherp begrensde ringen van slechts zeven en drie kilometer breed, die door een duidelijke leemte van negen kilometer van elkaar gescheiden zijn.

De oorsprong van de ringen is een raadsel, maar mogelijk zijn ze het resultaat van een botsing waarbij een schijf van puin is ontstaan. Een andere mogelijkheid is dat de ringen gevormd zijn van materiaal dat losgekomen is door de rotatie van Chariklo of dat Chariklo stof en ijs losgelaten heeft tijdens zijn reis, zoals een komeet.

Het is eveneens een raadsel hoe de ringen stabiel kunnen zijn, omdat de asteroïde zo'n kleine massa heeft. Als de ringen veroorzaakt zijn door een inslag, moet dat tegen een zeer lage snelheid gebeurd zijn. Anders zouden de losgeslagen deeltjes niet in een baan rond Chariklo gebleven zijn. Hoe ze ook gevormd zijn, het is zeer waarschijnlijk dat manen van zowat een kilometer doorsnede de ringen in bedwang houden en beletten dat het puin zich verspreidt. "Dus naast de ringen is het waarschijnlijk dat Chariklo ook nog minstens een klein maantje heeft dat nog ontdekt moet worden", zegt Braga-Rigas.

Anderzijds lost de ontdekking van de ringen ook een raadsel op, zegt Braga-Ribas. Analyses van het licht dat van de asteroïde komt, hadden getoond dat de samenstelling ervan soms veranderde. Een systeem van ringen van ijs, die soms frontaal gezien worden in hun volle breedte, maar op andere tijden van opzij, waarbij ze slechts een smal lijntje zouden zijn, verklaart mooi die veranderingen. 

De onderzoekers hebben de ringen voorlopig Oiapoque en Chui genoemd, naar twee rivieren in het uiterste noorden en zuiden van Brazilië.

De Luikse vorsers zijn Emmanuel Jehin, Michael Gillon, Jean Manfroid en Cyrielle Opitom.

Centauren

Centauren zijn kleine hemellichamen met onstabiele banen in de buitenste kant van het zonnestelsel, die de banen van de reuzenplaneten kruisen. Omdat hun banen vaak verstoord worden, veronderstelt men dat ze slechts enkele miljoenen jaren in dergelijke banen zullen blijven. Mogelijk zijn de centauren afkomstig uit de Kuiper-gordel.

Ze hebben hun naam gekregen omdat ze, zoals de mythische centauren die half paard, half man waren, kenmerken vertonen van twee verschillende zaken, kometen en asteroïden namelijk. Chariklo zelf lijkt meer op een asteroïde en vertoont geen activiteiten van een komeet.

 

Een voorstelling van het oppervlak van Chariklo met de ringen.

Een voorstelling van de ringen rond Chariklo.