(10199) Chariklo, découvert en février 1997 à la périphérie du Système solaire dans le cadre du programme Spacewatch, de l'observatoire de Kitt Peak, s'est rapidement imposé comme une pierre angulaire de notre compréhension de la diversité des petits corps du Système solaire externe. Avec un diamètre équivalent en volume d'environ 250 kilomètres, Chariklo détient le titre de plus grand centaure connu, cette classe d'objets dont l'orbite instable se situe entre celles des planètes géantes, partageant des caractéristiques à la fois astéroïdales et cométaires. Son orbite, qu'il parcourt en environ 62,5 ans, le mène entre Saturne et Uranus, évoluant dans une région dynamique ponctuée de rencontres rapprochées avec les planètes géantes. Sa surface, d'un albédo extrêmement faible de l'ordre de 3,7%, se révèle sombre et rougeâtre, une caractéristique typique des astéroïdes de type D, et sa composition, déduite par spectroscopie, révèle un mélange complexe de silicates, de carbone amorphe, de composés organiques (tholins) et, fait significatif, de glace d'eau cristalline dont la présence suggère un processus de renouvellement continu par micro-impacts .

Cependant, ce qui distingue fondamentalement Chariklo et en fait un objet d'étude planétaire hors du commun est la découverte en 2013 de son système d'anneaux, une révélation qui a bouleversé les paradigmes établis. Alors que les anneaux étaient considérés comme l'apanage des planètes géantes, l'observation d'une occultation stellaire le 3 juin 2013, menée depuis sept sites en Amérique du Sud, a mis en évidence un événement inattendu : en plus de la disparition de l'étoile derrière le corps principal, deux baisses de luminosité plus brèves et symétriques ont été enregistrées, trahissant la présence de deux anneaux denses et étroits. Cette découverte a fait de Chariklo le cinquième corps du Système solaire, et le premier de petite taille, à posséder un tel système, suggérant que les anneaux pourraient être des phénomènes bien plus courants dans l'Univers qu'on ne le soupçonnait.

Le système annulaire de Chariklo, nommé informellement Oiapoque pour l'anneau interne et Chuí pour l'anneau externe, se distingue par sa structure élégante et complexe. L'anneau interne, plus large et plus dense, s'étend sur environ 7 kilomètres de large, tandis que l'anneau externe est plus ténu et mesure environ 3 kilomètres de large, les deux étant séparés par un espace de seulement 9 kilomètres. Leur rayon orbital, situé à environ 391 kilomètres du centre de Chariklo, est inférieur à la limite de Roche, une zone où les forces de marée d'un corps parent devraient normalement empêcher la formation d'anneaux, ce qui rend leur existence d'autant plus énigmatique. L'analyse spectroscopique a révélé que les anneaux sont riches en glace d'eau, contrairement à la surface de l'astéroïde, une différence de composition qui apporte un éclairage crucial sur leur origine et leur nature distincte. Cette présence de glace dans les anneaux offre également une explication aux variations photométriques et spectrales observées chez Chariklo au fil du temps, ces variations n'étant que le reflet de l'inclinaison changeante du système annulaire vu depuis la Terre .

La persistance et la stabilité de ces anneaux autour d'un corps aussi petit, dont le faible champ gravitationnel ne devrait pas, en théorie, retenir efficacement de tels débris, constituent un mystère fondamental pour les planétologues. La longévité d'un tel système, dans un environnement aussi chaotique que celui de Chariklo, nécessite un mécanisme de confinement. La plupart des modèles s'accordent pour invoquer la présence de satellites bergers, de petits corps non encore détectés dont l'influence gravitationnelle pourrait canaliser les particules et maintenir l'intégrité des anneaux . Quant à l'origine de ces anneaux, plusieurs hypothèses coexistent : ils pourraient être les vestiges d'une collision à faible vitesse entre Chariklo et un autre objet, les débris d'un satellite qui aurait été brisé par une force de marée, ou encore des particules soulevées de la surface par sublimation de glaces volatiles et mises en orbite. La modélisation dynamique suggère que des rencontres rapprochées avec les planètes géantes n'ont, dans la grande majorité des cas, qu'un effet négligeable sur les anneaux, ce qui expliquerait leur survie.