Sistema de anillos «imposible» es descubierto en el borde del sistema solar
Los astrónomos han descubierto un sistema de anillos completamente nuevo dentro del sistema solar, y está ubicado a una distancia tan grande de su planeta enano anfitrión que debería ser imposible su existencia.
Interpretación artística del planeta enano Quaoar, ubicado más allá de Neptuno. Crédito: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO.
El anillo rodea a Quaoar, que tiene aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón y se encuentra más allá de Neptuno. Es solo el tercer anillo que se encuentra alrededor de un planeta menor y el séptimo sistema de anillos en el sistema solar, con los anillos más famosos y mejor estudiados que rodean a los planetas gigantes Saturno, Júpiter, Neptuno y Urano.
«Los seis anteriormente conocidos con estos sistemas tienen anillos que están bastante cerca de la superficie del planeta. Así que esto realmente desafía nuestras teorías de formación de anillos», dijo el coautor del estudio, Vik Dhillon, profesor de física y astronomía en la Universidad de Sheffield en Inglaterra. «Anteriormente se pensaba que era imposible tener anillos tan lejanos, por lo que, en pocas palabras, el anillo de Quaoar es un verdadero desafío para explicar teóricamente».
El sistema de anillos está ubicado a una distancia de siete radios planetarios de Quaoar (es decir, siete veces el radio de Quaoar), que es el doble del límite máximo teórico para un sistema de anillos, conocido como el límite de Roche. A modo de comparación, la parte principal de los anillos de Saturno se encuentra a solo tres radios planetarios del gigante gaseoso.
Una ilustración que muestra la ubicación de los anillos del planeta enano Quaoar, en comparación con el límite de Roche, que se pensaba que era la distancia máxima a la que se podían formar los anillos planetarios. Crédito: Observatorio de París.
Previamente, se pensaba que los anillos más allá del límite de Roche no podrían sobrevivir tan lejos de su cuerpo principal.
«Los anillos que se forman fuera de los límites de Roche no están destinados a ser estables; deberían acumularse rápidamente en pequeñas lunas, consumiendo todo el material del anillo», explicó Dhillon. «Con este descubrimiento, tenemos un anillo no solo fuera del límite de Roche, sino mucho más allá».
Colisiones elásticas
Dhillon y el equipo creen que el anillo de Quaoar se formó de manera similar a otros anillos del sistema solar: las colisiones de lunas que orbitaban el planeta padre crearon escombros que se asentaron en un anillo hecho de partículas de roca, hielo y polvo.
Estas partículas no pueden reformar una luna pequeña si están cerca del planeta y dentro del límite de Roche, porque las fuerzas de marea del cuerpo principal las separan constantemente y evitan que se aglutinen. Pero ese no puede ser el caso con el anillo de Quaoar.
Interpretación artística de Quaoar, el objeto más grande encontrado en órbita alrededor del sol desde que se descubrió Plutón en 1930. Quaoar orbita en una región del espacio llamada Cinturón de Kuiper. Crédito: G. Bacon/NASA.
«Tenemos que encontrar alguna forma de evitar que esa pequeña luna se forme tan lejos», admitió Dhillon. «Las partículas en el anillo chocan todo el tiempo, y si estas colisiones son elásticas, significa que las partículas no pueden unirse para formar una pequeña luna». (Una colisión elástica es aquella en la que dos objetos que chocan rebotan entre sí en lugar de agruparse, como una pelota de goma que golpea el suelo).
Las colisiones elásticas pueden ser posibles si las partículas del anillo tienen una capa exterior helada, dijo Dhillon, algo que es plausible, dada la ubicación de Quaoar en el borde del sistema solar. Sin embargo, se necesitan más datos para confirmar esta idea.
Un descubrimiento casual
Los investigadores descubrieron el sistema de anillos mientras investigaban si Quaoar tiene una atmósfera. El equipo utilizó el instrumento HiPERCAM de alta velocidad en el Gran Telescopio Canarias —un telescopio en las islas Canarias de España que puede detectar pequeñas variaciones en la luz de las estrellas de fondo—. El anillo se hizo visible cuando provocó una caída de aproximadamente un 5 % a un 10 % en la luz de una estrella de fondo, tanto antes como después de que el cuerpo principal de Quaoar pasara frente a la estrella. Este evento, conocido como ocultación, duró menos de un minuto.
«El descubrimiento fue un poco sorprendente», comentó Dhillon. «Sabíamos que existía la posibilidad de encontrarlos, pero en realidad no los estábamos buscando».
El anillo de Quaoar es demasiado pequeño y demasiado débil para ser visto a través de imágenes directas, incluso con un instrumento tan poderoso como el telescopio espacial Hubble. La única forma de tener una vista notable de estos anillos de planetas enanos sería enviar una sonda robótica para visitarlos.
«Este hallazgo muestra la asombrosa diversidad de cosas que se encuentran en nuestro propio patio trasero cósmico. No es necesario mirar a años luz de distancia en el universo distante para encontrar lo inesperado. Las sorpresas todavía abundan en nuestro propio sistema solar», concluyó Dhillon.
Los hallazgos del equipo han sido publicados esta semana en la revista Nature.
Fuente: Live Science. Edición: MP.
