Наблюдения телескопа James Webb показали, что кольцевая система астероида Харикло меняется всего за несколько лет. Исследование провёл Институт астрофизики Андалусии (IAA-CSIC), а его результаты опубликованы в журнале Science Advances. Харикло имеет около 250 километров в поперечнике и движется между Сатурном и Ураном, почти в 17 раз дальше от Солнца, чем Земля.
Ключевое наблюдение состоялось 18 октября 2022 года. Телескоп следил за тем, как Харикло проходит перед далёкой звездой, временно закрывая часть её света. Такой метод называют покрытием звезды: по кратковременным провалам яркости учёные могут изучать объекты, которые невозможно рассмотреть напрямую.
Сопоставление новых данных с результатами наблюдений покрытий за предыдущее десятилетие выявило разнонаправленные изменения двух колец. «Сравнив наблюдения JWST с данными других покрытий звёзд за последнее десятилетие, мы обнаружили противоположные изменения в двух кольцах: внутреннее кольцо стало значительно более непрозрачным, а внешнее — менее непрозрачным», — объяснил руководитель работы, исследователь IAA-CSIC Пабло Сантос-Санс.
Иными словами, внутреннее кольцо теперь задерживает больше света, чем раньше, тогда как внешнее пропускает его больше. Учёные считают, что это указывает на активный и изменяющийся характер системы. Точная причина пока не установлена: различия могут быть связаны с реальной эволюцией колец, особенностями фильтров при разных наблюдениях или сочетанием обоих факторов.
Эксперимент стал первым случаем, когда покрытие звезды заранее рассчитали, спланировали и успешно наблюдали с помощью телескопа James Webb. Для этого потребовались точные сведения об орбите Харикло, положении фоновой звезды, определённом благодаря миссии Gaia Европейского космического агентства, а также о движении телескопа вокруг точки Лагранжа L2 примерно в 1,5 млн километров от Земли. «Для этого необходимо было с исключительной точностью знать орбиту Харикло, положение звезды — благодаря миссии ESA Gaia — и траекторию JWST вокруг точки Лагранжа L2, расположенной примерно в 1,5 миллиона километров за Землёй в направлении от Солнца. JWST движется по орбите вокруг этой области, которую приходится периодически корректировать манёврами удержания», — отметил соавтор исследования, постдокторант IAA-CSIC Юджел Килич.
Во время покрытия Харикло двигался относительно телескопа со скоростью всего 2,5 километра в секунду, что позволило получить особенно подробные сведения о структуре колец. Сфотографировать их напрямую нельзя: объект находится далеко, а сами кольца слишком узкие даже для James Webb и крупнейших наземных телескопов. По словам Сантос-Санса, полученные результаты заставляют пересмотреть представления о формировании, развитии и устойчивости колец малых тел Солнечной системы; в работе участвовали специалисты из Испании, Бразилии, Франции, Венгрии и США.