El planeta enano Quaoar alberga un anillo imposible
El sistema solar está lleno de cuerpos anillados. Está Saturno, por supuesto. Además de Júpiter, Urano y Neptuno. El asteroide Chariklo y el planeta enano Haumea también tienen anillos. Todos esos anillos se encuentran dentro o cerca de una distancia matemáticamente determinada de sus cuerpos progenitores. Pero ahora, el planeta enano Quaoar se ha encontrado con un anillo que rompe esta regla. El anillo de Quaoar rodea el planeta enano mucho más lejos de lo que debería ser posible.
“Para Quaoar, que el anillo esté fuera de este límite es muy, muy extraño”, dice Bruno Morgado. Es astrónomo de la Universidad Federal de Río de Janeiro en Brasil. Él y sus colegas compartieron el descubrimiento del extraño anillo de Quaoar el 8 de febrero en Naturaleza. El hallazgo puede obligar a los científicos a repensar las reglas que rigen los anillos planetarios.
Echando un vistazo a Quaoar
Quaoar (KWAH-guerra) es un planeta enano. Es decir, es un mundo redondo que orbita alrededor del sol que no es lo suficientemente grande para ser un planeta. Un cuerpo helado de aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón, Quaoar está ubicado en el cinturón de Kuiper en el borde del sistema solar. Tan lejos de la Tierra, es difícil obtener una imagen clara de este gélido mundo.
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Morgado y sus colegas vieron a Quaoar bloquear la luz de una estrella distante. El momento en que la estrella parpadea dentro y fuera de la vista puede revelar detalles sobre Quaoar, como su tamaño y si tiene una atmósfera.
Los investigadores observaron los datos de Quaoar pasando frente a las estrellas de 2018 a 2020. Esos datos provienen de telescopios de todo el mundo, como en Namibia, Australia y Granada. Algunas observaciones también provinieron de telescopios en el espacio.
No había señales de que Quaoar tuviera una atmósfera. Pero sorprendentemente, tenía un anillo. Aún más sorprendente, dice Morgado, «el anillo no está donde esperábamos».
Anillo que rompe las reglas
Todos los demás anillos conocidos alrededor de objetos en el sistema solar se encuentran dentro o cerca del «límite de Roche». Esa es una línea invisible donde la fuerza gravitatoria del cuerpo principal se desvanece. Dentro del límite, la gravedad del cuerpo principal puede hacer trizas una luna, convirtiéndola en un anillo. Fuera del límite de Roche, la gravedad entre las partículas más pequeñas es más fuerte que la del cuerpo principal. Entonces, las partículas que forman los anillos se agruparán en una o varias lunas.
“Siempre pensamos en [the Roche limit] tan sencillo”, dice Morgado. “Un lado es una luna formándose. El otro lado es un anillo. Pero el anillo de Quaoar se encuentra muy lejos, en lo que debería ser el lado lunar del límite de Roche.
Hay algunas explicaciones posibles para el extraño anillo de Quaoar, dice Morgado. Tal vez su equipo vislumbró el anillo justo antes de que se convirtiera en una luna. Pero ese momento afortunado parece poco probable, señala.
Tal vez la gravedad de la luna conocida de Quaoar, Weywot, o alguna otra luna invisible, mantiene estable el anillo de alguna manera. O tal vez las partículas del anillo están chocando de una manera que evita que se peguen y se agrupen en lunas.
Las partículas tendrían que ser realmente hinchables para que eso funcione, dice David Jewitt. “Como un anillo de esas pelotas saltarinas de las tiendas de juguetes”. Jewitt es un científico planetario de la Universidad de California en Los Ángeles. Él no participó en el nuevo trabajo. Pero ayudó a descubrir los primeros objetos en el cinturón de Kuiper en la década de 1990.
La nueva observación del anillo de Quaoar es sólida, dice Jewitt. Pero todavía no hay forma de saber qué explicación es correcta, si es que hay alguna. Para averiguarlo, los científicos necesitan construir modelos de cada escenario, como la idea de partículas que rebotan. Luego, los investigadores pueden comparar esos modelos con las observaciones del anillo de la vida real de Quaoar. Eso les ayudará a decidir qué escenario explica mejor lo que ven.
Comenzar con observaciones y desarrollar teorías para explicarlas es a menudo cómo se desarrolla la investigación del Cinturón de Kuiper. “Básicamente, todo en el Cinturón de Kuiper ha sido descubierto, no predicho”, dice Jewitt. “Es lo opuesto al modelo clásico de la ciencia donde la gente predice cosas y luego las confirma o las rechaza. La gente descubre cosas por sorpresa. [in the Kuiper Belt]y todos se apresuran a explicarlo”.
Más observaciones de Quaoar podrían ayudar a revelar lo que está pasando. Lo mismo podría suceder con más descubrimientos de anillos extraños en otras partes del sistema solar. Dice Morgado: «No tengo ninguna duda de que en un futuro cercano mucha gente comenzará a trabajar con Quaoar para tratar de obtener esta respuesta».
