Los anillos planetarios no serían algo tan especial y único en el cosmos

Científicos de todo el mundo, con una importante participación española, han descubierto un anillo planetario alrededor de un objeto transneptuniano, el planeta enano Quaoar. La distancia a la que se encuentra con respecto al cuerpo que rodea y su densidad parecen contradecir una teoría aceptada por los astrónomos sobre la formación de estos anillos: ¿serán más comunes de lo que pensamos o solo ha sido un descubrimiento aislado?

Un nuevo estudio internacional publicado recientemente en la revista Nature certifica la existencia de un denso anillo de material a una distancia de casi siete veces y media el radio del planeta enano Quaoar, un mundo pequeño y distante ubicado más allá de la órbita de Neptuno, en los confines del Sistema Solar. El hallazgo pone en duda el llamado límite de Roche, una teoría elaborada sobre 1850 que indica una distancia precisa para la formación de anillos planetarios.

El descubrimiento del anillo de Quaoar fue posible gracias a una combinación de observaciones realizadas entre 2018 y 2021, desde un telescopio robótico en Namibia (proyecto HESS), el Gran Telescopio Canarias (en La Palma, España), el telescopio espacial CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA) y estaciones australianas de aficionados en la región de Brisbane. Los esfuerzos se coordinaron en el marco del proyecto Lucky Star, del Consejo Europeo de Investigación, en tanto que el estudio publicado en Nature fue liderado por Bruno Morgado, de la Universidad Federal de Rio de Janeiro, en Brasil.

Rompiendo un límite

Según el denominado límite de Roche, una teoría desarrollada por el astrónomo francés Édouard Roche alrededor de 1850, existe una distancia dentro de la cual las fuerzas de marea de un cuerpo central impiden que las partículas y el polvo cósmico circundante se agreguen para conformar un satélite natural o luna. En consecuencia, los anillos planetarios suelen estar en ese límite o hacia su interior: la teoría fue verificada según las condiciones observadas en los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) y dos planetas enanos o menores (Cariclo -previamente considerado un asteroide- y Haumea), que hasta hoy eran los únicos cuerpos confirmados que presentan sus propios sistemas de anillos.

De acuerda a una nota de prensa, esta teoría indica que fuera de esta frontera o límite se espera que las partículas se agreguen y se forme un satélite en escalas de tiempo de algunas pocas semanas. Sin embargo, el planeta enano Quaoar presenta un anillo de material a una distancia que excede ampliamente el límite de Roche: se ubica a una distancia que supera en más de 7 veces el radio del propio planeta enano.

Video: una propiedad sorprendente del anillo descubierto es su gran radio: tiene 4.100 kilómetros y corresponde a unos 7,4 radios del planeta enano que envuelve. Créditos: Jm Madiedo / YouTube.

La luna que no fue

Según la teoría indicada, el sistema de anillos de Quaoar debería ser en realidad una gran luna. Por el contrario, el planeta enano Quaoar, que presenta un radio estimado de 555 kilómetros y orbita alrededor del Sol a casi 44 veces la distancia entre el astro rey y nuestro planeta, solo posee una pequeña luna llamada Weywot, de aproximadamente 80 kilómetros de radio. En consecuencia, el gran misterio a resolver ahora es por qué se ha formado un anillo bajo esas condiciones.

Como resultado de estas observaciones, la noción clásica de que los anillos densos sobreviven en un cuerpo planetario solo dentro del límite de Roche debe revisarse a fondo. Los primeros resultados sugieren que las bajas temperaturas en Quaoar pueden haber desempeñado un papel trascendental, para evitar que las partículas heladas se cohesionen y conformen otro satélite alrededor del planeta enano, pero aún se requieren más investigaciones para verificar esta hipótesis.

Referencia

A dense ring of the trans-Neptunian object Quaoar outside its Roche limit. B. E. Morgado et al. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-022-05629-6