Quaoar es uno de los 3.000 planetas enanos del Cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar. Los astrónomos lo descubrieron en 2002. Es sólo la mitad de grande que Plutón, con unos 1.121 km de diámetro. Quaoar tiene una diminuta luna llamada Weywot, y el planeta y su luna son muy difíciles de observar en detalle.

Créditos: ESA

Los astrónomos aprovecharon una ocultación de Quaoar, esto es cuando una estrella se alinea directamente detrás y retroilumina el objeto a estudiar haciendo que aparezcan todo tipo de detalles. Al observar descubrieron algo inesperado: un anillo donde debería haber una luna.

Lo que hace que el sistema de anillos alrededor de Quaoar sea extraordinario es que se encuentra a una distancia de más de siete radios planetarios, el doble de lo que se creía que era el radio máximo según el llamado «límite de Roche», que es el límite exterior de donde se creía que podían sobrevivir los sistemas de anillos.

Límite de Roche

Es la distancia desde un planeta dentro de la cual una luna será desgarrada por la gravedad del planeta. Fuera del Límite de Roche, se espera que el polvo y los escombros se fusionen de forma natural en una luna. Los conocidos anillos de Saturno están dentro del Límite de Roche del gigante gaseoso, y lo mismo ocurre con todos los demás objetos con anillos que los astrónomos pueden ver.

El descubrimiento

Para observar las ocultaciones de Quaoar en estrellas lejanas se requería una precisión extrema. Acá es donde entra en juego el telescopio espacial CHEOPS de la ESA (CHaracterising ExOPlanet Satellite) diseñado para estudiar estrellas brillantes cercanas que albergan exoplanetas conocidos.

El autor principal, Bruno Morgado de la Universidade Federal do Rio de Janeiro (Brazil), combinó los datos de CHEOPS con las observaciones terrestres. También incluyó observaciones de aficionados de Quaoar cuando ocultó diferentes estrellas a lo largo de los años. El resultado fue un sólido conjunto de datos.

Crédito: Morgado

En la imagen de arriba se muestran algunos de los datos observacionales de la investigación.

Proceden del instrumento HiPERCAM del Telescopio Gran Canarias. El flujo observado se representa en puntos negros y los modelos teóricos en líneas rojas. Las regiones sombreadas en azul de la línea a) están ampliadas en la línea b) mostrando las dos ocultaciones.

El anillo no es uniforme. Los autores lo describen como «grumoso» y similar al anillo F de Saturno. Las aglomeraciones son probablemente lunas del tamaño de un kilómetro que chocan entre sí y producen hilos de partículas diminutas que vuelven a aglomerarse en objetos más grandes en un proceso de estado estacionario.

Una posible teoría de la existencia del anillo donde debería haber una luna es que las partículas chocan entre si, pero no se aglutinan por tener una capa exterior helada, algo plausible dada la ubicación de Quaoar en el borde del sistema solar.

Se necesitan más datos para confirmar esta idea o revisar la noción clásica de que los anillos densos sólo sobreviven dentro del límite de Roche de un cuerpo planetario.

Fuente: universetoday.com, europapress.es, scientificamerican.com

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