Een nog onontdekt herdermaantje houdt mogelijk de binnenste ring van planetoïde Chariklo op zijn plek.

In 2014 ontdekten wetenschappers dat de planetoïde Chariklo twee ringen bezat. Ze stonden paf. Want niemand had verwacht dat zo’n klein hemellichaam een ringenstelsel kon bezitten. “De ontdekking kwam dus als een complete verassing,” vertelde onderzoeker Felipe Braga-Ribas er in 2014 over.

Maantje?
En nu lijkt het erop dat Chariklo nog meer verrassingen voor ons in petto heeft. Zo zou het zomaar kunnen dat de planetoïde naast ringen ook een herdermaantje bezit. Tot die voorzichtige conclusie komen Japanse onderzoekers. Ze baseren zich op simulaties.

Primeur

Ringstelsels – zoals die van Saturnus en Uranus bijvoorbeeld -bestaan uit ringdeeltjes die tussen enkele centimeters tot enkele meters groot zijn. Tot op heden is het lastig gebleken om de bewegingen en interacties van al die deeltjes te berekenen en daardoor is het ook moeilijk om die ringenstelsels middels computersimulaties te bestuderen. Wanneer onderzoekers toch een ringenstelsel wilden simuleren, richtten ze zich dan ook noodgedwongen op een deel van dat stelsel of gebruikten ze onrealistisch grote ringdeeltjes en negeerden de details. De Japanse onderzoekers hebben voor het eerst een compleet ringenstelsel gesimuleerd en daarbij gebruik gemaakt van ringdeeltjes met een realistische omvang en tevens rekening gehouden met interacties en botsingen tussen ringdeeltjes.

Simulaties
Met behulp van een supercomputer berekenden de onderzoekers de bewegingen van zo’n 345 miljoen ringdeeltjes die een grootte van enkele meters hebben. Ze simuleerden de aantrekkingskracht die de deeltjes op elkaar hadden, maar ook botsingen tussen de deeltjes.

Korte levensduur voor de binnenste ring
De simulaties wijzen uit dat de dichtheid van de ringen ongeveer de helft kleiner is dan de dichtheid van Chariklo zelf. Verder zou je afgaand op de simulaties verwachten dat de binnenste ring – door toedoen van interacties tussen de ringdeeltjes – versneld uiteen valt. De onderzoekers berekenden dat de binnenste ring een levensduur heeft die tussen de 1 en 100 jaar ligt. Het is dan ook heel verrassend dat de ring er nu nog steeds is.

Kleine ringdeeltjes of een maantje
De onderzoekers denken dat het bestaan van de binnenste ring op twee manieren te verklaren valt. De eerste optie is dat de deeltjes in de ring veel kleiner zijn dan gedacht .”Als de ringdeeltjes een omvang hebben van slechts enkele millimeters kunnen de ringen zo’n 10 miljoen jaar standhouden,” vertelt onderzoeker Eiichiro Kokubo. Maar er is nog een andere optie. “Het bestaan van een nog niet ontdekt herdermaantje dat het uiteenvallen van de ringen vertraagt.”

De onderzoekers zijn nog niet klaar met Chariklo. “De interactie tussen de ringen en een maan is ook een belangrijk proces in de ringen van Saturnus,” legt onderzoeker Shugo Mickikoshi uit. “Om de effecten die een maan op de structuur van ringen heeft beter te begrijpen, zijn we voornemens een nieuw model op te stellen voor de totstandkoming van Chariklo’s ringen.”