p A visualização foi construída a partir da simulação do anel duplo de Chariklo. O clipe de filme pode ser baixado do URL. Crédito:Shugo Michikoshi, Eiichiro Kokubo, Hirotaka Nakayama, Projeto 4D2U, NAOJ
p Uma equipe de pesquisadores no Japão modelou os dois anéis em torno de Chariklo, o menor corpo do Sistema Solar conhecido por ter anéis (Figura 1). Esta é a primeira vez que um sistema de anéis inteiro é simulado usando tamanhos realistas para as partículas do anel, ao mesmo tempo em que leva em consideração as colisões e as interações gravitacionais entre as partículas. A simulação da equipe revelou informações sobre o tamanho e a densidade das partículas nos anéis. Ao considerar a estrutura detalhada e a imagem global pela primeira vez, a equipe descobriu que o anel interno de Chariklo deveria ficar instável sem ajuda. É possível que as partículas do anel sejam muito menores do que o previsto ou que um satélite pastor não descoberto em torno de Chariklo esteja estabilizando o anel. p A fim de elucidar a estrutura detalhada e a evolução dos anéis de Chariklo, Dr. Shugo Michikoshi (Universidade Feminina de Kyoto / Universidade de Tsukuba) e Prof. Eiichiro Kokubo (Observatório Astronômico Nacional do Japão, NAOJ) realizou simulações dos anéis usando o supercomputador ATERUI do NAOJ. Eles calcularam os movimentos de 345 milhões de partículas de anel com o tamanho realístico de alguns metros levando em consideração as colisões inelásticas e atrações gravitacionais mútuas entre as partículas. Graças às muitas CPUs da ATERUI e ao pequeno tamanho do sistema de anéis de Chariklo, os pesquisadores realizaram com sucesso a primeira simulação global com partículas de tamanhos realistas.
p Seus resultados mostram que a densidade das partículas do anel deve ser inferior à metade da densidade do próprio Chariklo. Seus resultados também mostraram que um padrão listrado, conhecido como "acordes de autogravidade, "se forma no anel interno devido às interações entre as partículas (Figura 2). Esses acordes de autogravidade aceleram a quebra do anel. A equipe recalculou a vida útil esperada dos anéis de Chariklo com base em seus resultados e descobriu que era apenas 1 a 100 anos, muito mais curto do que as estimativas anteriores. É tão curto que é surpreendente que o anel ainda esteja lá.
p Usando uma densidade de partícula igual à metade da densidade de Chariklo, a estrutura geral pode ser mantida. Na visão aproximada (direita) complicado, estruturas alongadas são visíveis. Essas estruturas são chamadas de vigílias de autogravidade. Os números ao longo dos eixos indicam distâncias em km. Crédito:Shugo Michikoshi (Universidade Feminina de Kyoto / Universidade de Tsukuba)
p A equipe de pesquisa sugeriu duas possibilidades para explicar a existência continuada do anel. "Pequenas partículas do anel são uma possibilidade. Se o tamanho das partículas do anel for de apenas alguns milímetros, os anéis podem ser mantidos por 10 milhões de anos. Outra possibilidade é a existência de um satélite pastor não descoberto que retarda a dissolução dos anéis ”, explica o Prof. Kokubo.
p Dr. Michikoshi acrescenta, “A interação entre os anéis e um satélite também é um processo importante nos anéis de Saturno. Para entender melhor o efeito de um satélite na estrutura do anel, planejamos construir um novo modelo para a formação dos anéis de Chariklo. "
p Sistemas de anel, como os anéis icônicos em torno de Saturno e Urano, são compostos de partículas que variam de centímetros a metros de tamanho. Até agora, a dificuldade de calcular as trajetórias e interações mútuas de todas essas partículas confundiu as tentativas de estudar os anéis por meio de simulações de computador. Pesquisadores anteriores simularam apenas uma parte de um sistema de anéis, ignorando a estrutura geral, ou usou partículas irrealisticamente grandes e ignorou as estruturas detalhadas.
p Em 2014, dois anéis separados por uma lacuna foram descobertos em torno de Chariklo, o maior centauro conhecido. Centauros são pequenos corpos vagando entre Júpiter e Netuno. Embora Chariklo tenha apenas centenas de quilômetros de tamanho, seus anéis são tão opacos quanto aqueles em torno de Saturno e Urano. Assim, Chariklo ofereceu a chance ideal de modelar um sistema de anéis completo.