Малая кольцевая

В заголовки мировых новостных агентств попала новость, представляющая, казалось бы, узкопрофессиональный интерес: у карликовой планеты Квавар (Quaoar) Cолнечной системы обнаружено кольцо — как у Сатурна. Почему это всех так взбудоражило?

Карликовые планеты — класс объектов Солнечной системы, которые не «дотянули» до обычных планет по критерию очистки орбиты. Настоящая планета, по определению, очищает окрестность своей орбиты от всякого «мусора» — допустим, от летающих на близких расстояниях к ее орбите астероидов. Именно поэтому, например, Плутон перестали считать полноценной планетой и перевели в разряд карликовых.

Наблюдая за звездами рядом с Кваваром, астрономы заметили, что свет этих звезд иногда слабеет, поскольку перекрывается плотным кольцом из мелких частиц. По положению затеняемых звезд удалось определить и положение этого кольца.

Что в этом необычного? Кольца вокруг больших и малых планет могут образоваться за счет разрушения их спутников приливными силами (приливные силы возникают за счет разности сил притяжения, действующих на разные части объекта). Такое разрушение может произойти, только если спутник летает слишком близко к поверхности планеты — ближе расстояния, именуемого «предел Роша». Ниже предела Роша (то есть близко к планете) приливные силы мощнее, чем силы взаимного притяжения обломков, и не дают возникнуть из обломков спутнику. Выше предела Роша, напротив, обломки вещества будут стремиться «слипнуться» в спутники.

У всех известных планет Солнечной системы, у которых есть кольца, это правило выполняется. 

Теоретически за небольшое время обломки, из которых состоит кольцо, должны были бы под действием взаимного притяжения «слипнуться» в нормальный спутник.

Это существенно озадачило ученых. Одно из объяснений, которое предлагают астрономы, — орбитальный резонанс: ситуация, при которой периоды обращения небесных тел соотносятся как целые числа. Так, кольцо Квавара вращается ровно в шесть раз быстрее, чем его единственный спутник. Другое объяснение — то, что при столь низких температурах (примерно минус 220 градусов Цельсия) куски льда, из которых преимущественно состоят кольца, плохо соединяются, поэтому «снежок» из них не слепишь.