Кольца оказались типичным украшением "кентавров"

Астрономы из Университета Кобе (Япония) провели серию рассчётов, которая объяснила более ранние наблюдения колец у астероидов-"кентавров". Так называют тела, похожие одновременно на крупные кометы и на астероиды. Согласно новой работе, кольца и маленькие луны должны быть типичны для таких тел. Более того, их наличие позволяет существенно уточнить представления о структуре и составе "кентавров". Соответствующая статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

"Кентаврами" являются многочисленные астероиды, орбиты которых лежат между Юпитером и Нептуном. Своё имя они получили за сочетание на первый взгляд несочетаемых качеств. Они одновременно считаются и кометами, и астероидами. При приближении к Солнцу у них образуется явный "хвост" — кома из испаряющихся газов и воды. В то же время по своим орбитам, массе и плотности они куда ближе к астероидам. Например, они довольно крупные.

Как выяснилось в 2015 году, в Солнечной системе есть не менее 44 000 "кентавров" диаметром более километра каждый. Для кометы такие размеры весьма нетипичны. "Кентавры" не могут состоять из одного только льда, как кометы. Существование их загадочно, потому что ледяная оболочка у тела, приближающегося к Солнцу вплоть до орбиты Юпитера, в теории должна быстро испариться. В 2014 году к этому добавилась ещё одна загадка. Телескопы зафиксировали, что, когда "кентавр" попадает в точку между земным наблюдателем и далёкой звездой, он может поглощать её свет не полностью, а частично. Такое типично для колец Сатурна и Юпитера, которые в сходных ситуациях частично перекрывают световой поток, но не блокируют его полностью.

Японские исследователи решили подойти к вопросу с другой стороны и рассчитать, какие типичные нагрузки испытывают "кентавры" за время своей жизни. Как оказалось, из-за смешанного льдисто-каменного строения и нетипичных орбит, лежащих между орбитами планет-гигантов, во время сближений с планетами "кентавры" часто подвергаются опасным гравитационным воздействиям Юпитера, Сатурна и прочих. По расчётам, за время эволюции типичных "кентавров" десять процентов из них разрушается из-за приливных сил, порождённых гравитацией крупных планет.

В большинстве случаев разрушение лишь частичное. Каменистое ядро в целом сохраняется, а вот обломки, согласно модели японцев, формируют кольца и небольшие спутники вокруг "кентавров". Наличие колец показывает, что "кентавры" должны иметь силикатное твёрдое ядро в 20—30 процентов от общей массы. Примерно 0,1—10 процентов от неё в результате сближений с планетами-гигантами остаётся в кольцах. Это очень высокий процент, означающий, что такие кольца потенциально весьма насыщены обломками. Если бы силикатное ядро имело иные параметры, образование колец не могло бы произойти. Таким образом, фиксация колец у подобных тел существенно продвинула наши знания об их внутренней структуре. 

Всё это значит, что пространство вблизи многих "кентавров" будет плотно насыщено обломками, опасными для космических зондов. Системы колец следует учитывать при отправке к астероидам космических аппаратов.

"Кентавры" вызывают научный интерес как в силу своей необычности, так и из-за значительной потенциальной угрозы, которую они представляют для нашей планеты. Харикло, у которого в 2014 году нашли двойную систему колец, в диаметре имеет 260 километров. Диаметр менее крупного Хирона — 166 километров. В случае столкновения с любым из этих тел энергия взрыва привела бы к массовому вымиранию, значительно более интенсивному, чем в эпоху гибели динозавров.