Les mondes à la périphérie du système solaire, au-delà de l’orbite de Neptune, continuent de montrer à quel point des choses étranges peuvent s’éloigner du Soleil. Par exemple, le cœur de Pluton, la curieuse forme d’Arrokoth et les anneaux d’Haumea. Et maintenant, nous pouvons ajouter les anneaux peu communs de Quaoar à la liste.
En ce qui concerne les planètes naines, Quaoar est dans la variété moyenne pour la taille. Elle a un rayon de 555 kilomètres (345 miles) et est orbitée par une petite lune, appelée Weywot, d’environ 160 kilomètres (100 miles) de diamètre. Weiwot orbite à environ 14 500 kilomètres (9 000 miles) ou environ 24 rayons de Quaoar. Cet anneau fraîchement trouvé se trouve à 7,5 rayons. Et c’est très imprévu.
Tous les autres corps du système solaire avec un anneau dense, de la majesté de Saturne aux doubles anneaux de l’astéroïde Chariklo, a ces structures dans une gamme spécifique, qui s’appelle la limitation de Roche. Les anneaux de Quaoar sont bien plus éloignés que la limite de Roche pour la planète naine.
« À la suite de nos observations, l’idée classique selon laquelle les anneaux denses traversent juste à l’intérieur de la limite de Roche d’une planète naine le corps devrait être complètement révisé », a déclaré le co-auteur Giovanni Bruno, de l’Observatoire astrophysique de l’INAF de Catane, en Italie, dans une déclaration.
En dehors de la limite de Roche, les anneaux sont censés fusionner en lunes, ce qui ne prendrait que des décennies. On ne sait donc pas comment ceux-ci ont survécu, et il est particulier que les scientifiques planétaires le liront pour les comprendre.
La zone des anneaux de Quaoar par rapport à l’endroit où ils seraient censés se trouver. Crédit image : Observatoire de Paris
La découverte a été possible grâce au télescope de chasse aux exoplanètes CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) un objectif de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) . CHEOPS a observé une occultation exceptionnelle : Quaoar est passé devant l’étoile, bloquant sa lumière. Cette méthode est vraiment utile pour étudier des choses lointaines et faibles.
« Quand on met tout ensemble, on Nous avons vu des baisses de luminosité qui n’étaient pas causées par Quaoar, mais qui indiquaient l’existence de matériaux sur une orbite circulaire autour de lui. Dès que nous avons vu cela, nous avons dit : » D’accord, nous voyons un anneau autour de Quaoar « , « l’auteur principal Bruno Morgado, de l’Universidade Federal do Rio de Janeiro, en a discuté.
Les occultations ne sont pas toujours efficaces. La zone des étoiles doit être assez bien comprise, et le mouvement du télescope d’observation aussi. La toute première partie a été prise en charge par Gaia, une autre mission de l’ESA, qui a en fait cartographié la position de milliards d’étoiles dans la Voie lactée.
La deuxième partie n’a pas été si facile. CHEOPS orbite à environ 713 kilomètres (443 miles) d’altitude. La densité de l’environnement y est assez faible, mais encore assez considérable pour l’affecter. Et en raison de l’activité solaire, la densité augmente et diminue de manière imprévue. Un effort précédent pour observer une occultation par Pluton n’a pas été efficace. « J’étais un peu sceptique quant à la possibilité de faire cela avec CHEOPS », a admis Isabella Pagano de l’Observatoire astrophysique de Catane de l’INAF et membre du conseil d’administration de CHEOPS. « Cependant, nous avons étudié l’opportunité. »
Et cela a sans aucun doute réussi. Ces observations ont été la toute première détection d’une excellente occultation par des choses trans-neptuniennes de la région.