Hariklo ir neliels Saules sistēmas ķermenis, kas atrodas orbītā starp Saturnu un Urānu. Tas pieder kentauru grupai — objektiem, kuriem piemīt gan asteroīdu, gan komētu īpašības. Hariklo diametrs ir aptuveni 400 kilometru, un tas ir viens no daudzajiem mazajiem ķermeņiem Saules sistēmas ārējā daļā.

Hariklo gredzenus pirmo reizi atklāja 2013. gadā, padarot to par pirmo zināmo mazo Saules sistēmas ķermeni ar gredzenu sistēmu. Pēc tam objekts tika pētīts ar uz Zemes izvietotiem teleskopiem 2014. un 2017. gadā. Jaunākie novērojumi, ko Džeimsa Veba kosmiskais teleskops veica 2022. gadā, liecina, ka desmit gadu laikā gredzenu izskats ir būtiski mainījies.

Divi gredzeni ar pretējām pārmaiņām

Pētījumā, kas 9. septembrī publicēts žurnālā Science Advances, pētnieki norāda uz pretējām izmaiņām abos gredzenos. Iekšējais gredzens tagad šķiet ievērojami necaurspīdīgāks jeb optiski blīvāks, savukārt ārējais gredzens kļuvis optiski retāks.

Pētījuma pirmais autors Pablo Santoss-Sanss no Andalūzijas Astrofizikas institūta skaidroja, ka nav skaidrs, kā šīs izmaiņas radušās. Viena iespēja ir tāda, ka Veba teleskopa augstā izšķirtspēja ļāvusi saskatīt blīvākas un retākas gredzenu zonas, kuras agrākajos novērojumos saplūda vienotā attēlā.

Otra iespēja paredz, ka laika gaitā mainījies pats gredzenu materiāls vai tajā esošo graudu īpašības. Pētnieki pieļauj arī to, ka teleskops reģistrējis daļiņas ar no viļņa garuma atkarīgām optiskajām īpašībām. Šādā gadījumā novērotās atšķirības varētu būt saistītas ar gredzenu daļiņu sastāvu, izmēru vai veidu, kā tās izkliedē gaismu.

Rezultāti liecina, ka mazu ķermeņu gredzenu sistēmas var mainīties vairāk, nekā zinātnieki iepriekš uzskatīja — pat tad, ja šie ķermeņi neatrodas planētu spēcīgajā gravitācijas ietekmē. Tas liek pārskatīt priekšstatus par to, kā šādi gredzeni veidojas, attīstās un saglabā stabilitāti.

Novērojumiem bija nepieciešama precīza plānošana

Hariklo gredzeni ir pārāk blāvi, lai tos varētu tieši nofotografēt. Tāpēc astronomi tos pēta, izmantojot zvaigznes aizklāšanu jeb zvaigžņu okultāciju — brīdi, kad Hariklo no teleskopa skatpunkta šķērso tālas zvaigznes priekšā. Mērot zvaigznes spožuma kritumus un pieaugumus, iespējams noteikt gredzenu struktūru un īpašības. Līdzīgu metodi ar infrasarkanajiem instrumentiem izmanto arī citplanētu atmosfēru pētīšanai.

Jaunā kampaņa bija pirmā reize, kad Veba teleskopa novērojumi tika īpaši plānoti ap zvaigžņu okultāciju. Hariklo un teleskopa relatīvais ātrums bija tikai aptuveni 2,5 kilometri sekundē, kas ļāva iegūt detalizētāku informāciju par gredzeniem.

Lai precīzi noteiktu okultācijas laiku, pētnieki izmantoja Eiropas Kosmosa aģentūras Gaia misijas datus. Gaia kartē vairāk nekā divu miljardu zvaigžņu atrašanās vietas un kustību. Komanda ņēma vērā arī paša Veba teleskopa orbītu — tas atrodas aptuveni 1,5 miljonu kilometru attālumā no Zemes, Saules pretējā pusē. Pēc pētnieku teiktā, šāda novērojuma sagatavošana un īstenošana prasīja ārkārtīgu precizitāti.

Lai pārbaudītu, vai Hariklo gredzenu atšķirības tiešām atspoguļo to attīstību laika gaitā, nevis tikai gaismas izkliedes efektus dažādos viļņa garumos, nepieciešami jauni novērojumi. Īpaši vērtīga būtu nākamā reize, kad Hariklo šķērsos kādas zvaigznes priekšā. Šādi dati palīdzētu nošķirt īslaicīgas pārmaiņas no gredzenu daļiņu fizikālajām īpašībām.