Новые данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) заставили учёных пересмотреть всё, что они знали о необычном транснептуновом объекте Кваоар. Находящийся за орбитой Нептуна на расстоянии около 41 астрономической единицы от Солнца, он окружён сразу двумя кольцами — и ни одно из них, похоже, не должно существовать с точки зрения известной физики.

Наблюдения проводились с помощью камеры NIRCam во время прохождения Кваоара на фоне звезды — метода, позволяющего зафиксировать мельчайшие детали структуры объекта, включая форму, кольца и возможную атмосферу. По результатам анализа, Кваоар оказался сжат по полюсам, его диаметр — около 1110 км, высота — всего 560 км. Но главное — кольца. Внешнее кольцо Q1R располагается на расстоянии около 4096 км от центра Кваоара, внутреннее Q2R — на расстоянии 2529 км. Оба — вне пределов так называемого предела Роша, за которым кольца должны уже сливаться в спутники. Однако этого не происходит.

Более того, JWST показал, что Q1R симметрично и, вероятно, стабилизируется благодаря резонансам: оно попадает в орбитальный резонанс со спутником Кваоара — Вейвотом — и одновременно находится в спин-орбитальном резонансе с самим телом Кваоара. Такая двойная связь может мешать частицам кольца слипнуться в спутник. Что касается Q2R, то оно, возможно, является частью более сложной структуры или расположено под наклоном. Авторы не исключают, что существует третий, ещё не обнаруженный пояс.

Размер частиц колец тоже оказался необычным: данные JWST показали, что они, скорее всего, не меньше 3–4 микрометров. Это важно для понимания того, как кольца взаимодействуют со светом и как долго они могут существовать без разрушения.

Не менее важно и то, чего не нашли астрономы: атмосферы. Ранее предполагалось, что на Кваоаре может быть временная атмосфера из метана, появляющаяся за счёт испарения льдов. Однако JWST не обнаружил никаких её следов. Это исключает версию сезонных колебаний и указывает, что ранее зафиксированный метан, скорее всего, возник из-за криовулканизма или столкновений с другими объектами пояса Койпера. Эти же процессы могут быть источником вещества для колец — как на спутнике Сатурна Энцеладе.

Пока что это самые подробные данные, полученные об этом объекте, возможно, на годы вперёд — наблюдательное время у JWST ограничено, а Кваоар конкурирует за него с более приоритетными целями. Тем не менее, полученные данные лягут в основу будущих моделей и, возможно, пересмотра теории устойчивости колец малых тел.