Existe un pequeño mundo lejano llamado Quaoar, que recibe su nombre de un dios de la creación de la mitología nativa americana, que está ofreciendo algunas sorpresas a los astrónomos mientras orbita más allá de Plutón, en los gélidos confines de nuestro sistema solar.
Científicos internacionales aseguran haber detectado un anillo alrededor de Quaoar similar al que rodea al planeta Saturno. Pero este desafía los conocimientos actuales sobre dónde pueden formarse esos aros. La teoría escrita describe la distancia máxima a la que, alrededor de un objeto, se pueden acumular fragmentos de polvo y de hielo para crear anillos.
Es que la distancia del anillo a Quaoar lo sitúa en un lugar en el que los científicos creen que las partículas deberían unirse fácilmente alrededor de un cuerpo celeste para formar una luna, en lugar de permanecer como componentes separados en un disco de material anular. “Se trata del descubrimiento de un anillo situado en un lugar que no debería ser posible”, afirmó el astrónomo Bruno Morgado, del Observatorio de Valongo y la Universidad Federal de Río de Janeiro en Brasil, autor principal del estudio publicado en la revista Nature.
Descubierto en 2002, Quaoar se define actualmente como un planeta menor y se propone como planeta enano, aunque la Unión Astronómica Internacional, el organismo científico que se ocupa de estas cuestiones, aún no le ha otorgado formalmente ese estatus. Su diámetro, de unos 1.110 km, es aproximadamente un tercio del de la Luna de la Tierra y la mitad del planeta enano Plutón. Tiene una pequeña luna llamada Weywot, el hijo de Quaoar en la mitología, con un diámetro de 170 km que orbita más allá del anillo.
Quaoar, que habita una región distante llamada cinturón de Kuiper poblada por varios cuerpos helados, orbita unas 43 veces más lejos que la distancia de la Tierra al Sol. En comparación, Neptuno, el planeta más alejado, orbita unas 30 veces más lejos que la distancia de la Tierra al Sol, y Plutón unas 39 veces más lejos.
El anillo de Quaoar fue observado con el telescopio orbital Cheops de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo objetivo principal es estudiar los planetas situados más allá de nuestro sistema solar, así como con telescopios terrestres. El anillo, un disco grumoso formado por partículas cubiertas de hielo, se encuentra a unos 4.100 km del centro de Quaoar, con un diámetro de unos 8.200 km.
“Los sistemas de anillos pueden deberse a restos procedentes del mismo proceso de formación que originó el cuerpo central o a material resultante tras una colisión con otro cuerpo y capturado por el cuerpo central. De momento no tenemos pistas sobre cómo se formó el anillo de Quaoar”, afirmó la astrónoma y coautora del estudio Isabella Pagano, directora del Observatorio Astrofísico de Catania del instituto de investigación italiano INAF.
A diferencia de cualquier otro anillo conocido alrededor de un cuerpo celeste, el de Quaoar se encuentra fuera del llamado límite de Roche. Esto se refiere a la distancia de cualquier cuerpo celeste que posea un campo gravitatorio apreciable dentro del cual un objeto que se acerque sería arrastrado. El material en órbita fuera del límite de Roche debería formar una luna. Saturno posee el mayor sistema de anillos de nuestro sistema solar. Los otros grandes planetas gaseosos —Júpiter, Urano y Neptuno— tienen anillos, aunque menos impresionantes, al igual que los cuerpos no planetarios Chariklo y Haumea. Todos se encuentran dentro del límite de Roche.
Pero el anillo se encuentra a una distancia de más de siete radios planetarios, el doble de lo que antes se pensaba que era el radio máximo, conocido como el límite de Roche. Dentro del límite de Roche, el planeta ejerce fuertes fuerzas de marea que evitan que los escombros del anillo se fusionen en una luna.
Pero, ¿cómo es posible que Quaoar se salte esta regla? “Consideramos algunas explicaciones posibles: un anillo hecho de escombros, resultado de un impacto perturbador putativo en una luna de Quaoar, sobreviviría durante un tiempo muy corto, pero la probabilidad de observar eso es extremadamente baja”, dijo Pagano. “Otra posibilidad es que haya que revisar las teorías sobre la agregación de partículas heladas, y que las partículas no siempre se agreguen en cuerpos mayores tan rápidamente como cabría esperar”, concluyó.
Cómo estudiar un planeta enano
La observación y recolección de los datos que revelaron el enigmático anillo de Quaoar fue en sí misma un motivo de celebración, según la Agencia Espacial Europea (ESA). Debido al pequeño tamaño del planeta y a su distancia de la Tierra, los investigadores querían observarlo mediante una “ocultación”, un medio de observar un planeta esperando a que una estrella lo retroilumine, iluminando su silueta.
“Se trata de un proceso extremadamente difícil, ya que el telescopio, el planeta y la estrella deben estar en perfecta alineación. Esta observación fue posible gracias a los recientes esfuerzos de la agencia espacial por proporcionar un mapa estelar con un nivel de detalle sin precedentes”, según la ESA, que también utilizó el telescopio Cheops, que se lanzó en 2019 para completar sus estudios.
Cheops suele estudiar exoplanetas, o cuerpos que se encuentran fuera del sistema solar terrestre. Pero para este caso, fijó su mirada en el objetivo más cercano de Quaoar, que orbita el sol aún más lejos que Neptuno, unas 44 veces más lejos que la órbita de la Tierra.
“Estaba algo escéptica sobre la posibilidad de hacer esto con Cheops”, declaró Isabella Pagano, directora del Observatorio Astrofísico de Catania del INAF. Pero funcionó. Según la ESA, la observación de Cheops fue la primera de este tipo: una ocultación de uno de los planetas más distantes de nuestro sistema solar por un telescopio espacial.