Descubren un misterioso anillo en el objeto celeste Quorar que cuestiona una teoría vigente desde el siglo XIX

• El descubrimiento publicado en la revista Nature ha puesto en cuestión el conocido como límite de Roche
• Hasta ahora solo se conocían anillos alrededor de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, Clarico y Haumea

Concepción artística del Quaoar y su anillo

Un equipo de científicos internacionales ha encontrado un anillo en Quaoar, un objeto transneptuniano ubicado en los confines del sistema solar y que, según la teoría vigente desde el siglo XIX, no debería tener anillos.

Según esta teoría, lo que se debería haber formado alrededor de Quaoar sería un satélite, pero observaciones hechas desde infraestructuras como el Gran Telescopio Canarias ha demostrado que posee un anillo de 4.100 kilómetros, lo que corresponde a unos 7,4 radios de Quaoar.

La presencia de un anillo a una distancia de casi siete veces y media el radio de su planeta enano abre a los astrónomos un misterio por resolver. Hasta ahora, de hecho, solo se conocían anillos alrededor de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, del planetoide Clarico y del planeta enano Haumea.

Quaoar, por su parte, es un gran objeto transneptuniano con la mitad del tamaño de Plutón que orbita nuestra estrella a 43 veces la distancia entre la Tierra y el Sol y estáa su vez orbitado por una pequeña luna llamada Weywot, de unos 80 km de radio.

El estudio se ha publicado en la revista Nature y cuenta con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

Pone en ecuestión el límite de Roche

Concretamente, el descubrimiento ha puesto en cuestión el conocido como límite de Roche, la teoría sobre la distancia máxima a la que, alrededor de un objeto, se pueden acumular fragmentos de polvo y de hielo para crear anillos.

Edouar Roche desarrolló su teoría a mediados del siglo XIX y, hasta hora, se había observado que todos los anillos conocidos se encuentran dentro o cerca del límite de sus respectivos cuerpos, pero el de Quaoar ocupa una órbita donde debería haberse formado una pequeña luna en tan solo unas décadas.

"Como resultado de nuestras observaciones, la noción clásica de que los anillos densos solo sobreviven dentro del límite de Roche de un cuerpo planetario debe revisarse a fondo", ha señalado Giovanni Bruno, del Observatorio Astrofísico de Catania (Italia).

Las incógnitas que deja el descubirmiento

El descubrimiento del anillo de Quaoar surgió de observaciones entre 2018 y 2021 desde un telescopio robótico en Namibia (proyecto HESS); el Gran Telescopio Canarias (La Palma); el telescopio espacial CHEOPS (ESA) y estaciones australianas de aficionados

En esta línea, el investigador del IAA-CISC José Luis Ortiz ha recordado que cuando vieron la posible existencia del anillo pensaron que podrían “tardar bastantes años en probar de forma contundente esta circunstancia, pero finalmente” lo consiguieron “en pocos años gracias al esfuerzo internacional", con la participación de 59 investigadores de todo el mundo encabezados por la Universidad Federal de Río de Janeiro. El descubrimiento desencadenó entonces numerosos estudios numéricos y se desarrollaron simulaciones locales de autogravitación.

Mientras que las leyes de colisión utilizadas clásicamente para describir los anillos de Saturno dieron como resultado acumulaciones rápidas, que sí favorecerían la formación de un satélite en esa región, las leyes de colisión más elásticas obtenidas en el laboratorio a bajas temperaturas mostraron lo contrario: las velocidades posteriores al impacto entre las partículas permanecen lo suficientemente altas como para escapar de las atracciones de las demás y, finalmente, superar su tendencia a acumularse.

Por lo tanto, mientras que el criterio de Roche parece sólido para explicar cómo las fuerzas de marea interrumpen la formación de un satélite para formar un anillo; en el proceso contrario, la acumulación de partículas en un satélite, implica mecanismos más complejos que hasta ahora se han pasado por alto.

Sin embargo, aún persisten incógnitas en relación a este pequeño objeto. "Curiosamente, el anillo se encuentra a una distancia de Quaoar en la que las partículas que lo forman tardan en dar una vuelta alrededor de Quaoar justo tres veces más tiempo de lo que tarda Quaoar en dar un giro sobre sí mismo. Se trata de un fenómeno que ya observamos antes en el planeta enano Haumea y creemos que ocurre también en Cariclo, por lo que parece existir un patrón común en la formación de anillos densos”, ha concluido Ortiz.