Científicos españoles del equipo del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) han participado en el hallazgo de un anillo en un lejano objeto del sistema solar que desafía las teorías sobre la formación de estos fenómenos, compuestos de fragmentos de polvo y hielo.
Hasta 2013, informa el CSIC, solo se conocían anillos alrededor de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, es decir, de los planetas gigantes del Sistema Solar. Esto cambió con los descubrimientos de los anillos del objeto centauro Cariclo, en 2013, y del planeta enano Haumea, en 2017.
Ahora, el estudio, publicado en la revista Nature, señala que Quaoar, un objeto transnepuniano la mitad de pequeño que Plutón cuenta con un anillo situado a una distancia inusitada que desafía una teoría formulada en 1850: su radio, de 4.100 kilómetros, corresponde a unos 7.4 radios de este posible planeta enano.
El punto donde se sitúa estaría mucho más allá del denominado límite de Roche, la distancia a la que, según la teoría desarrollada por Edouard Roche alrededor de 1850, las fuerzas de marea del cuerpo central impiden que las partículas se agreguen en un satélite.
Según esta teoría, un anillo de colisión dentro de este límite no puede acumularse, mientras que fuera del mismo se espera que las partículas se agreguen y se forme un satélite en escalas de tiempo de solo semanas. Y hasta ahora esto era lo que se había observado: todos los anillos densos de los cuatro planetas gigantes, así como los anillos de Cariclo y Haumea, se encuentran dentro o cerca del límite de Roche de sus respectivos cuerpos. En cambio, el anillo de Quaoar ocupa una órbita donde debería haberse formado un satélite.
"Cuando por primera vez vimos la posible existencia de un anillo fuera del límite de Roche en los excelentes datos obtenidos con el Gran Telescopio Canarias, nos dimos cuenta de que podríamos tardar bastantes años en probar de forma contundente esta circunstancia, pero finalmente lo conseguimos en pocos años gracias al esfuerzo internacional", destaca José Luis Ortiz, investigador del IAA-CSIC que participa en este trabajo, fruto de una colaboración internacional enmarcada en el proyecto europeo ERC Advanced Grant Lucky Star
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", concluye Ortiz.
El hallazgo de anillos en objetos tan pequeños y distantes del Sistema Solar se realiza utilizando el método de ocultación estelar, que consiste en observar objetos que transitan por delante de las estrellas de fondo. Los descubrimientos en Cariclo y Haumea implicaban que los anillos debían ser comunes entre los pequeños objetos del Sistema Solar exterior, y su búsqueda era uno de los objetivos principales del proyecto Lucky Star, liderado por Bruno Sicardy, del Observatorio de París.
El descubrimiento del anillo de Quaoar surgió de la combinación de ocultaciones estelares observadas entre 2018 y 2021 desde un telescopio robótico en Namibia (proyecto HESS), el Gran Telescopio Canarias (La Palma), el telescopio espacial CHEOPS (Agencia Espacial Europea, ESA) y estaciones australianas de aficionados en la región de Brisbane.