Hallo Zusammen,
Erste umfassende Simulation gibt neue Einblicke in das Chariklo RingsystemEin Team von Forschern in Japan modellierten die beiden Ringe um
Chariklo, den kleinsten Körper des Solarsystems, der über Ringe verfügt.
Visualisierung aus Simulation von dem konstruierten Doppelring um
Chariklo. 
(Kredit: Shugo Michikoshi, Eiichiro Kokubo, Hirotaka Nakayama, 4D2U Projekt, NAOJ)Dies ist das erste Mal, dass ein ganzes Ringsystem mit realistischen Größen für die Ringpartikel simuliert wurde, es wurden auch Kollisionen und Gravitationswechselwirkungen zwischen den Partikeln berücksichtigt. Die Simulation des Teams zeigte Informationen über die Größe und Dichte der Partikel in den Ringen. Durch die erste Betrachtung der detaillierten Struktur und der umfassende Ansicht stellte das Team fest, dass der innere Ring von
Asteroiden Chariklo ohne Hilfe instabil sein sollte. Es ist möglich, dass die Ringpartikel viel kleiner sind, als vorhergesagt oder dass ein unentdeckter
Schäfermond um
Chariklo den Ring stabilisiert.
Um die detaillierte Struktur und Entwicklung der
Chariklo-Ringe zu erforschen, führten
Dr. Shugo Michikoshi (Kyoto Women’s University/University of Tsukuba) und
Prof. Eiichiro Kokubo (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ) mit dem
Supercomputer ATERUI* 1 Simulationen der Ringe bei NAOJ durch. Sie berechneten die Bewegungen von 345 Millionen Ringpartikeln mit der realistischen Größe von wenigen Metern unter Berücksichtigung der unelastischen Kollisionen und der gegenseitigen Gravitationsanziehungen zwischen den Partikeln.
Dank der vielen CPUs von ATERUI und der geringen Größe des
Chariklo-Ringsystems haben die Forscher die erste umfassende Simulation mit realistischen Partikeln erfolgreich durchgeführt.
Ihre Ergebnisse zeigen, dass die Dichte der Ringpartikel weniger als die Hälfte der Dichte von
Chariklo selbst sein muss. Ihre Ergebnisse zeigten auch, dass sich durch die Wechselwirkungen zwischen den Partikeln ein gestreiftes Muster, das als
“self-gravity wakes“ bezeichnet wird, im inneren Ring bildet. Diese
“self-gravity wakes“ beschleunigt den Zerfall des Ringes. Das Team hat die erwartete Lebensdauer der Ringen von
Chariklo auf der Grundlage ihrer Ergebnisse neu berechnet und sie kamen auf nur 1 bis 100 Jahre, das ist viel kürzer als die bisherigen Schätzungen ergaben. Das ist so kurz, dass es verwunderlich ist, das der Ring noch da ist.
Das Forscherteam schlug zwei Möglichkeiten vor, den Fortbestand des Ringes zu erklären. Nach der Aussage von
Prof. Kokubo sind kleine Ringpartikel eine Möglichkeit. Wenn die Größe der Ringpartikel nur wenige Millimeter beträgt, können die Ringe für 10 Millionen Jahre aufrecht erhalten werden. Eine andere Möglichkeit ist, die Existenz eines unentdeckten
Schäfermondes, der die Auflösung der Ringe verlangsamt.
Dr. Michikoshi Aussage dazu ist, die Interaktion zwischen den Ringen und einem
Schäfermond ist auch ein wichtiger Prozess in den Ringen von
Saturn. Um die Wirkung eines Schäfermondes auf die Ringstruktur besser zu verstehen, planen die Forscher ein neues Modell für die Bildung der Ringe von
Chariklo zu konstruieren.
Ringsysteme, wie die ikonischen Ringe um
Saturn und
Uranus, bestehen aus Partikeln von Zentimetern bis Metern. Bisher hatten die Wissenschaftler Schwierigkeiten, bei den Versuchen die Flugbahnen und die gegenseitigen Wechselwirkungen all dieser Partikel zu berechnen, um die Ringe durch Computersimulationen zu studieren. Bis jetzt haben die Forscher entweder nur einen Teil eines Ringsystems simuliert, der die Gesamtstruktur ignorierte oder unrealistisch große Partikel verwendete und die detaillierten Strukturen ignoriert hat.
Im Jahr 2014 wurden zwei Ringe , die durch eine Lücke getrennt waren, um
(10199) Chariklo, (vorläufig
1997 CU26) der größte bekannte Asteroid aus der Gruppe
der Zentauren, entdeckt.
Zentauren sind kleine Körper, die sich zwischen Jupiter und Neptun befinden. Obwohl
Chariklo nach einer Sternbedeckung nur einen Durchmesser von 253,8 km hat, sind seine Ringe so undurchsichtig wie die um
Saturn und
Uranus. So bot
Chariklo eine ideale Chance, ein komplettes Ringsystem zu modellieren.
In der Simulation des
Chariklo-Ringsystems unter Verwendung einer Teilchendichte, die der Hälfte der Dichte von
Chariklo entspricht, kann die Gesamtstruktur beibehalten werden. In der Nahansicht (rechts) sind langgestreckte Strukturen sichtbar. Diese Strukturen werden
“self-gravity wakes“ genannt. Die Zahlen entlang der Achsen zeigen Distanzen in km an.
(Credit: Shugo Michikoshi (Kyoto Women’s University/University of Tsukuba) Quelle:
http://www.cfca.nao.ac.jp/en/pr/20170428Dazu auch die früheren Infos.
Hallo Zusammen,
zu den neu entdeckten Ringen um den Asteroiden Chariklo einen Bericht aus dem Portal von Ralph-Mirko Richter.
Das erste Ringsystem um einen Asteroiden
ws
Mit den besten Grüßen
Gertrud
