البته به شرطی که زمان کافی صرف آنها شود. این موضوع شامل صخرههای دورافتادهای در لبههای منظومه شمسی هم میشود، مثل جرم فرا-نپتونی کوآوار (Quaoar). مشاهدات اخیر با استفاده از دوربین NIRCam در تلسکوپ جیمز وب و مقالهای که پیشچاپ آن در سایت arXiv منتشر شده (توسط پژوهشگرانی از دانشگاه سنترال فلوریدا، مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی، و دانشگاه کیوتو)، دادههای تازهای را دربارهی این جرم اسرارآمیز ارائه میدهد. این دادهها شامل بینشهایی دربارهی منشأ احتمالی حلقههای کوآوار و جو هیدروکربنی آن است.
کوآوار خودش بهتنهایی جرم جالبی است. این جرم که در فاصلهی ۴۱ واحد نجومی از خورشید قرار دارد، کاملاً بیرون از مدار نپتون قرار گرفته و به همین دلیل بهطور رسمی یک جرم فرا-نپتونی (TNO) بهشمار میرود. قطر آن حدود ۱۱۱۰ کیلومتر تخمین زده شده، اما بهدلیل شکل نامتقارنش که «پهنشدگی قطبی» نام دارد، ارتفاع قطبی آن تنها حدود ۵۶۰ کیلومتر است. اما دو ویژگی فیزیکی آن توجه دانشمندان را بیشتر جلب کردهاند: حلقهها و جو هیدروکربنیاش.
دانشمندان میدانستند که کوآوار دو حلقه دارد؛ Q1R (خارجی) و Q2R (داخلی). اما نکتهی عجیب این است که هر دو حلقه خارج از «حد روش» (Roche limit) قرار دارند — فاصلهای که اگر ماهی در آن شکل بگیرد، بهجای تجمع به شکل یک قمر، تحت نیروی کشندی پاره شده و به حلقه تبدیل میشود. در حالی که حلقههای کوآوار فراتر از این حد قرار دارند، این سؤال پیش میآید که اصلاً چگونه شکل گرفتهاند.
نکتهی عجیب دیگر دربارهی کوآوار، تصور وجود جو هیدروکربنی آن است — عمدتاً از متان تشکیل شده. برخی مشاهدات پیشین نشان داده بودند که ممکن است این جو نسبتاً ضخیم باشد، اما دادههای بعدی این فرض را زیر سؤال بردند. تیم JWST امیدوار بود این ابهام را برطرف کند.
برای این کار، آنها از پدیدهی گرفت یک ستارهی پسزمینه توسط کوآوار استفاده کردند تا حلقهها، جو و حتی شکل ظاهری آن را بررسی کنند. در نتیجه، مجموعهای از دادهها جمعآوری شد که اگرچه برخی ویژگیهای فیزیکی کوآوار را تأیید کرد، اما برخی دیگر را زیر سؤال برد.
دادههای مربوط به حلقهها بهویژه جالب بودند. در مطالعات قبلی، نوساناتی در حلقه Q1R مشاهده شده بود که در دو طرف کوآوار تفاوتهایی را نشان میدادند. اما دادههای جیمز وب، حلقهای متقارن را نشان داد — البته با الگوهایی که احتمال وجود ساختار درونی را القا میکرد، ولی نه آنقدر واضح که بتوان با اطمینان دربارهشان نظر داد.
در سوی دیگر، حلقهی Q2R فقط در سمت «خروج» (egress) دیده شد، که نشان میدهد این حلقه در جهات مختلف نسبت به سیارهی کوتوله، تفاوتهای شدیدی دارد. همچنین، تلسکوپ توانست شعاع دقیقتری برای هر حلقه محاسبه کند: شعاع Q1R حدود ۴۰۹۶ کیلومتر و Q2R حدود ۲۵۲۹ کیلومتر برآورد شدهاند. همچنین مشخص شد که ذرات تشکیلدهندهی این حلقهها دستکم ۳ تا ۴ میکرومتر قطر دارند — چون ذرات کوچکتر، نور با طول موج بلند را کمتر جذب میکردند و این موضوع در دادهها دیده نمیشد.
تفاوت مشاهدات قبلی با نتایج جدید را میتوان با پدیدههای جالبی توضیح داد. شاید Q2R نامتقارن بهنظر میرسد چون یک حلقهی سوم، که هنوز تصویربرداری نشده، درون آن قرار دارد. یا شاید Q2R کمی شیبدار است و این مسئله در محاسبات در نظر گرفته نشده. اما محتملترین توضیح، وجود دادههای پرت آماری (statistical outlier) است، نه ویژگی فیزیکی خاص.
جایگاه حلقهها — بهویژه در ارتباط با «رزونانسهای مداری» — عاملی کلیدی است که مانع از تبدیل آنها به قمر شده. حلقهی Q1R تحت تأثیر دو نوع رزونانس است: یکی با قمر موجود کوآوار به نام «ویووت» (Weywot) و دیگری با دوران خود کوآوار. نویسندگان مقاله معتقدند ترکیب این دو رزونانس باعث شده حلقه به قمر تبدیل نشود.
اما حلقه Q2R توضیح دشوارتری دارد. این حلقه نیز بهنظر میرسد در نزدیکی یک رزونانس چرخشی-مداری با کوآوار قرار دارد، اما پژوهشگران معتقدند محتملترین دلیل برای باقیماندن آن بهصورت حلقه، وجود یک یا چند قمر «چوپان» است که هنوز کشف نشدهاند. مطالعات آینده میتواند این فرضیه را بررسی کند.
جو کوآوار نیز یکی از محورهای اصلی این مطالعه بود، اما JWST موفق نشد شواهدی از وجود آن پیدا کند. البته همین نبودِ جو هم یافتهای مهم بهشمار میآید، زیرا نشان میدهد که نوسانات فصلی عامل تجدید جو نیستند. احتمالاً متانی که در مطالعات قبلی شناسایی شده بود، از طریق «آتشفشانهای یخی» یا برخورد با دیگر اجرام فرا-نپتونی تولید شده است — همانطور که فعالیتهای یخی در انسلادوس یکی از حلقههای زحل را تغذیه میکند.
همانند بسیاری از اجرام فرا-نپتونی، هنوز چیزهای زیادی هست که باید دربارهی کوآوار بدانیم. اما از آنجا که تلسکوپ جیمز وب وظایف زیادی دارد و زمان رصدی محدودی در اختیارش است، این دادهها احتمالاً تا مدتی بهترین اطلاعات ما دربارهی کوآوار خواهند بود. با این حال، بدون شک در آینده اطلاعات بیشتری به دست خواهد آمد و این مقاله بهعنوان مرجعی پایهای برای مطالعات آینده دربارهی این سیارهی کوتولهی اسرارآمیز خواهد بود.
