Gyűrűs kisbolygó a James Webb-űrtelszkópon át

A Chariklo gyűrűjét 2013-ban földi óriástávcsövekkel fedezték fel egy csillagfedés során, és hatalmas meglepetést okozott e felfedezés, hisz egészen addig úgy hitték a szakemberek, csak nagy bolygóknál alakulhatnak ki gyűrűk. A (10199) Chariklo egy kb. 250 kilométeres, a kentaur típusba tartozó jeges kisbolygó, amely a Szaturnusz és az Uránusz közti régióban kering. Ez a legnagyobb méretű ismert kentaur (a kentaurok a Jupiter és a Neptunusz közti térrészben keringő kisbolygók), amelynek középpontjától 386 és 400 kilométer távolságban egy-egy gyűrűje is van. A becslések szerint a gyűrűknek néhány millió év alatt szét kellene szélediük, így valószínűleg fiatal objektumokról van szó. Feltehetően egy ütközés eredményeként jöttek létre e gyűrűk, amelyek sötét porszemcsék és jég keverékéből állnak.

2022 októberében egy újabb csillagfedést figyelhettek meg a szakemberek, ám ezúttal a James Webb NIRCAM műszerén át, ez volt az első ilyen jellegű megfigyelése az űrteleszkópnak, így az érdemi információgyűjtésen túl még a kalibrációhoz is felhasználták az eseményt. A csillagfedések esetén a kisbolygó elvonul egy távoli, ismert fényességű csillag előtt, s eltakarja annak fényét. A fényességcsökkenés mérhető, és ebből lehet következtetni a kisbolygó tulajdonságaira. (Sok évvel ezelőtt például e módszerrel tippelték meg az Arrokoth „földimogyoró” jellegű alakját is, igen helyesen.) Ez történt most is: a csillag előtt átvonuló Chariklo hatására speciális alakot vett fel a csillag fénygörbéje. Az eset különlegessége, hogy ezúttal maga a kisbolygó nem haladt át a csillag előtt, csupán a gyűrűi, így a picike, vékony gyűrűk okozta fedést lehetett észlelni! A megfigyelés azonban teljes sikert hozott: a fénygörbén látható nyomok szerint az első gyűrű 6-7 km, a második pedig 2-4 kilométer széles, egymástól mintegy 9 kilométer távolságban vannak.

Kicsivel a fedést követően az űrteleszkóp még egy pillantást vetett a Chariklóra és gyűrűire, ezúttal a róluk visszavert fény spektruma alapján az összetételüket vizsgálta meg. A mérés a vízjég jelenlétét mutatta meg, amelyet már a földi megfigyelések is sejtettek, így ez is bizonyítást nyert a JWST segítségével. Mivel kristályos formában van jelen a vízjég, ez azt jelenti a szakemberek szerint, hogy folyamatosan zajlanak kis ütközések a gyűrűk szemcséi közt. Az ilyen ütközések nélkül kívülről e szemcsék amorf jégrétegűvé alakulnának a nagyenergiás részecskék hatására, amelyek az űrben folyamatosan érik őket, ám az ütközések folyamatosan lehámozzák e réteget a szemcsékről.

A kutatók, amennyiben a következő évek során folytathatják még ugyanezeket a megfigyeléseket úgy, hogy a gyűrűkre más-más szögből lát majd rá az űrteleszkóp, a mostaninál is több információt lehet kinyerni. A mostani megfigyelések azt bizonyítják, hogy a JWST a Naprendszer távoli égitestjeinek megfigyelésében is nélkülözhetetlen eszköz.