Gli anelli di un piccolo corpo celeste cambiano in pochi anni

Il James Webb ha rilevato variazioni opposte nei 2 anelli di Chariklo. Lo studio dell’IAA-CSIC è stato pubblicato su Science Advances.

Centauro Chariklo e sistema di anelli

Il telescopio spaziale James Webb ha rilevato cambiamenti opposti nei due anelli di Chariklo: rispetto alle osservazioni del decennio precedente, l’anello interno appare più opaco, mentre quello esterno lo è meno. Il risultato, pubblicato il 9 settembre 2026 su Science Advances, indica che gli anelli possono cambiare in pochi anni, ma non chiarisce ancora se le differenze osservate riflettano una loro evoluzione reale, i diversi filtri usati nelle osservazioni o entrambi i fattori.

La ricerca è stata guidata dall’Istituto di astrofisica dell’Andalusia (IAA-CSIC). Il gruppo ha confrontato i dati raccolti dal James Webb il 18 ottobre 2022 con quelli ottenuti durante altre occultazioni stellari nell’arco dell’ultimo decennio. In un’occultazione, un oggetto passa davanti a una stella e ne attenua per breve tempo la luce: la variazione di luminosità permette di ricavare informazioni sulla struttura e sull’opacità degli anelli.

Chariklo è un piccolo corpo celeste di circa 250 chilometri di diametro, in orbita tra Saturno e Urano, a una distanza dal Sole quasi 17 volte maggiore di quella della Terra. La scoperta dei suoi due anelli densi, nel 2013, aveva già ampliato l’idea di quali corpi del Sistema solare potessero possedere anelli: fino ad allora, si riteneva che fossero una caratteristica dei pianeti giganti, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Chariklo, l’asteroide con gli anelli è un oggetto eccezionale nel Sistema solare.

Occultazione stellare da parte degli anelli di Chariklo
Rappresentazione schematica dell’occultazione stellare da parte degli anelli di Chariklo, osservata con il telescopio spaziale James Webb (JWST) il 18 ottobre 2022. Il confronto con le occultazioni precedenti rivela variazioni opposte nei due anelli: C1R mostra un segnale più forte, mentre C2R appare molto più debole.
Yücel Kılıç, Pablo Santos-Sanz e Celia Navas (IAA-CSIC)

«Confrontando le osservazioni del JWST con quelle ottenute durante altre occultazioni stellari nell’ultimo decennio, abbiamo rilevato cambiamenti opposti nei due anelli: mentre l’anello interno mostra un’opacità nettamente maggiore, quella dell’anello esterno è diminuita», spiega Pablo Santos-Sanz, ricercatore dell’IAA-CSIC e responsabile dello studio. L’opacità indica quanto un anello ostacola il passaggio della luce. I risultati suggeriscono che il sistema non sia statico e possa essere interessato da processi più complessi di quanto ipotizzato.

L’osservazione ha segnato anche un primato per il James Webb: è stata la prima occultazione stellare prevista e pianificata appositamente per il telescopio e poi osservata con successo. Per prepararla è stato necessario determinare con grande precisione l’orbita di Chariklo, la posizione della stella — grazie ai dati della missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea — e la traiettoria del JWST attorno a L2. Questo punto lagrangiano si trova a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, nella direzione opposta al Sole; il telescopio gli orbita attorno e deve effettuare periodiche manovre per mantenere la propria posizione.

«Per riuscirci è stato necessario conoscere con straordinaria precisione l’orbita di Chariklo, la posizione della stella — grazie alla missione Gaia dell’ESA — e la traiettoria del JWST attorno al punto lagrangiano L2, una regione dello spazio situata a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, nella direzione opposta al Sole. Il JWST orbita attorno a questa regione e richiede periodiche correzioni mediante manovre di mantenimento della posizione», osserva Yücel Kilic, ricercatore post-dottorato dell’IAA-CSIC e coautore dello studio.

Durante il passaggio, Chariklo si muoveva rispetto al JWST a soli 2,5 chilometri al secondo. Questa velocità relativa insolitamente bassa ha permesso di ottenere una risoluzione spaziale eccezionale e di esaminare più da vicino i dettagli degli anelli. Questi sono molto stretti e Chariklo è troppo lontano perché possano essere fotografati direttamente, anche con il James Webb o con i più grandi telescopi terrestri. Le occultazioni stellari offrono quindi un metodo alternativo: ciascun anello produce un breve calo della luce della stella sullo sfondo, dal quale gli astronomi possono ricavare informazioni sulle sue caratteristiche.

In genere, gli scienziati avevano considerato relativamente stabili nel tempo gli anelli dei piccoli corpi del Sistema solare. Le variazioni osservate a Chariklo mettono in discussione questa ipotesi e indicano che questi sistemi potrebbero evolvere più rapidamente del previsto. Non dimostrano però, da sole, quale processo abbia prodotto i cambiamenti.

«I nostri risultati ci costringono a ripensare a come si formano, come evolvono e quali meccanismi ne mantengono la stabilità. La possibilità di rilevare questi cambiamenti apre nuove prospettive per comprendere l’evoluzione di questi sistemi e, forse, quella di altri sistemi di anelli nel Sistema solare», afferma Santos-Sanz.

L’IAA-CSIC ha diretto le principali fasi del progetto: dalla pianificazione scientifica e dalla previsione dell’occultazione per il James Webb, fino all’analisi e all’interpretazione dei dati. I suoi ricercatori hanno inoltre contribuito in modo centrale alla modellizzazione degli anelli e all’analisi statistica usata per verificare che le variazioni rilevate fossero reali. Al lavoro hanno partecipato anche ricercatori di Spagna, Brasile, Francia, Ungheria e Stati Uniti.

Lo studio, intitolato «JWST stellar occultation reveals unexpected changes in Chariklo’s ring system», è firmato da Pablo Santos-Sanz, Altair R. Gomes-Júnior, Bruno E. Morgado, Yucel Kilic, Csilla Kalup, Csaba Kiss, Chrystian L. Pereira, Bryan J. Holler, Nicolás Morales, José Luis Ortiz, Bruno Sicardy, Juan Luis Rizos, John Stansberry, Richard G. French, Heidi B. Hammel, Zhong-Yi Lin, Damya Souami, Josselin Desmars, Stefanie N. Milam, Felipe Braga-Ribas, Marcelo Assafin, Gustavo Benedetti-Rossi, Julio I. B. Camargo, Rene Duffard, Flavia L. Rommel, Estela Fernández-Valenzuela, Noemí Pinilla-Alonso e Mónica Vara-Lubiano. DOI: 10.1126/sciadv.aeh4794.

Fonte: scitechdaily.com

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Redazione Scienze Notizie
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