WASHINGTON - Cincin Saturnus merupakan salah satu keajaiban tata surya kita, dengan diameter sekitar 280.000 kilometer saat mereka mengelilingi planet raksasa tersebut. Namun, benda-benda langit yang lebih kecil di tata surya juga memiliki sistem cincin yang mengesankan, meskipun skalanya tidak sebesar itu.

Para ilmuwan mengatakan mereka telah mengamati untuk pertama kalinya sebuah sistem cincin dalam proses pembentukan dan evolusi, yang terdiri dari empat cincin dan material yang tersebar, yang mengelilingi benda es kecil bernama Chiron yang mengorbit matahari di antara Saturnus dan Uranus.

Chiron adalah bagian dari kelas objek yang disebut centaur yang menghuni tata surya bagian luar antara Jupiter dan Neptunus, menampilkan karakteristik asteroid dan komet. Secara resmi disebut "(2060) Chiron", ia memiliki diameter sekitar 200 kilometer (125 mil) dan membutuhkan waktu sekitar 50 tahun untuk menyelesaikan satu orbit mengelilingi matahari. Centaur sebagian besar terdiri dari batuan, es air, dan senyawa organik kompleks.

Sejak penemuannya pada tahun 1977, para astronom telah mengamati Chiron secara berkala, dan selama bertahun-tahun telah mengetahui bahwa ia dikelilingi oleh suatu jenis materi. Dalam penelitian terbaru ini, para ilmuwan memperoleh data terbaik mereka tentang Chiron pada tahun 2023 menggunakan teleskop di Observatorium Pico dos Dias di Brasil untuk melengkapi data dari tahun 2011, 2018, dan 2022.

Para peneliti mengatakan bahwa pengamatan ini dengan jelas menunjukkan bahwa Chiron dikelilingi oleh cincin-cincin yang jelas—tiga cincin padat berjarak sekitar 273 km, 325 km, dan 438 km dari pusat Chiron, dan satu lagi berjarak sekitar 1.400 km dari pusatnya.

Fitur terluar ini, yang terdeteksi untuk pertama kalinya, terletak sangat jauh dari Chiron dan, menurut mereka, memerlukan pengamatan lebih lanjut untuk memastikan kestabilannya sebagai sebuah cincin. Ketiga cincin bagian dalam tertanam di dalam debu yang berputar-putar dalam bentuk seperti cakram.

Dengan membandingkan data dari berbagai pengamatan Chiron, para peneliti mendeteksi perubahan signifikan dalam sistem cincin, bukti nyata bahwa cincinnya berevolusi secara real-time, menurut Chrystian Luciano Pereira, peneliti pascadoktoral di Observatorium Nasional di Brasil dan penulis utama studi yang dipublikasikan di Astrophysical Journal Letters.

"Ini memberikan gambaran langka tentang bagaimana struktur semacam itu terbentuk dan berubah," kata Pereira.
Cincin Chiron, tambah Pereira, kemungkinan besar sebagian besar terdiri dari es air yang bercampur dengan sejumlah kecil material berbatu, seperti cincin Saturnus. Es air mungkin memainkan peran kunci dalam stabilitas sistem cincin karena sifat fisiknya memungkinkan partikel tetap terpisah alih-alih menyatu menjadi bulan.

Chiron sesekali menunjukkan aktivitas seperti komet - menyemburkan gas dan debu ke luar angkasa. Pada tahun 1993, Chiron bahkan menunjukkan ekor kecil material, seperti yang biasa dilakukan komet. Para peneliti mengatakan cincin-cincinnya mungkin terbuat dari sisa material dari kemungkinan tabrakan yang menghancurkan bulan kecil Chiron atau dari beberapa tabrakan puing antariksa lainnya, atau bisa jadi dari benda-benda yang terlontar dari Chiron itu sendiri – atau mungkin kombinasi dari faktor-faktor ini.

"Ini adalah sistem yang terus berkembang yang akan membantu kita memahami mekanisme dinamis yang mengatur pembentukan cincin dan satelit di sekitar benda-benda kecil, dengan implikasi potensial bagi berbagai jenis dinamika cakram di alam semesta," kata astronom dan rekan penulis studi Braga Ribas dari Universitas Teknologi Federal-Parana dan Laboratorium Antar-Institusi e-Astronomi di Brasil.

Keempat planet luar besar di tata surya – Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus – memiliki cincin, dengan Saturnus sebagai yang terbesar. Namun, para astronom sejak 2014 telah menemukan bahwa beberapa benda langit yang lebih kecil juga memiliki cincin.

Chiron menambah jumlah cincin menjadi empat, bergabung dengan centaur lain, Chariklo, dan dua planet es di luar Neptunus – Haumea dan Quaoar. "Keragaman ini mengingatkan kita bahwa pembentukan cincin tidak hanya terjadi pada planet-planet besar. Ini adalah proses universal yang dapat terjadi di mana pun terdapat kondisi fisik yang tepat," kata Pereira.

Sebuah metode yang disebut stellar occultation Okultasi tellar digunakan oleh tim yang terdiri dari peneliti Brasil, Prancis, dan Spanyol untuk mengamati cincin-cincin tersebut. Para peneliti mengamati saat Chiron melintas di depan sebuah bintang yang jauh, menghalangi cahayanya untuk sementara. Dengan mengukur bagaimana cahaya bintang meredup dari berbagai lokasi di Bumi, mereka dapat memahami lingkungan di sekitar Chiron.

"Kami dapat merekonstruksi bentuk dan lingkungan di sekitar objek tersebut dengan presisi skala kilometer," kata Pereira.