Estudos dinâmicos para estimar a forma de Chariklo. - Ribeiro, Taís Alves SIlva (2018)
Ocultações estelares de Chariklo em 2013 revelaram algo que era desconhecido até o momento: anéis de partículas em torno de um corpo celeste do Sistema Solar diferente de um planeta. Este fato despertou o interesse da comunidade científica a respeito de assuntos como, por exemplo, o processo de formação desses anéis, por quanto tempo eles existirão, qual a probabilidade de corpos como o de Chariklo possuírem anéis ou ainda como eles se mantêm estáveis ao redor de um pequeno objeto, se comparado aos planetas. Neste trabalho estamos interessados em determinar o modelo físico de Chariklo através da manutenção da estrutura atual dos anéis. Acreditamos que este centauro é um corpo semelhante a um elipsoide, entretanto não sabemos com exatidão as dimensões de seus semieixos físicos a, b e c. As razões entre os valores destes semieixos resultam em diferentes valores para os termos de achatamento e elipticidade de Chariklo, que podem ser representados pelos termos J 2 e C 22 em seu potencial gravitacional. Além de determinar os limites para a forma de Chariklo, queremos também estudar quais são os efeitos que o achatamento e elipticidade do corpo central provocam na dinâmica das partículas dos anéis. Para isso, fizemos simulações numéricas usando um integrador que leva em conta os termos relacionados aos coeficientes J 2 e C 22 . O sistema que integramos é composto por Chariklo sendo orbitado por uma partícula com aproximadamente a mesma distância em que estão os anéis, fazendo uso dos elementos orbitais osculadores. O objetivo dessas simulações foi reproduzir as características físicas dos anéis obtidas através das ocultações estelares, entretanto apenas conseguimos fazer essa reprodução usando valores de J 2 e C 22 muito pequenos, o que contradiz a hipótese do centauro ter diferenças significativas entre seus semieixos físicos. Para valores maiores de J 2 e C 22 as partículas descrevem órbitas com excentricidades muito altas, gerando uma grande variação no raio orbital. Diante disso, passamos a estudar o sistema fazendo uso dos elementos orbitais geométricos encontrados nos artigos de Borderies; Longaretti (1987), Longaretti; Borderies (1991), Borderies-Rappaport; Longaretti (1994) e Renner; Sicardy (2006). Estes trabalhos mostram que o uso de elementos orbitais osculadores, em simulações de partículas que orbitam corpos que são muito achatados, não é adequada. Assim sendo, utilizamos esses novos elementos em nossas simulações considerando apenas o termo J 2 e o efeito de altas excentricidades, que antes ocorria, foi corrigido. No entanto, ao adicionarmos o termo C 22 , a excentricidade das órbitas das partículas voltou a aumentar significativamente, efeito que havia ocorrido quando usamos elementos osculadores nas simulações considerando o termo J 2 . Então, fazemos uma discussão sobre uma possível forma de diminuir a excentricidade provocada pela elipticidade de Chariklo. Por fim, além do estudo sobre a dinâmica das partículas este trabalho conta com uma análise, usando seções de Poincaré, de uma possível ressonância responsável pela estabilidade dos anéis.