Investigadores del Observatorio Valongo, de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), descubrieron un anillo alrededor de un pequeño cuerpo del sistema solar, definido como un objeto transneptuniano, muy similar al planeta Plutón y, como este , candidato a ser un planeta enano. “Se puede considerar como un primo más joven y más pequeño de Plutón”, dijo a Agência Brasil el profesor Bruno Morgado, del Observatorio Valongo y primer autor de la investigación, que fue publicada en la revista internacional Nature.
Preguntado por qué representa este descubrimiento para la ciencia, Morgado explicó que es muy interesante porque, hasta hace diez años, este tipo de estructuras solo se conocían alrededor de los planetas gigantes. La ubicación del anillo es el factor diferenciador. “Tenemos los anillos de Saturno, que son hermosos; tiene los anillos de Urano, Neptuno, Júpiter”. El profesor recordó que en 2013, hace diez años, un brasileño descubrió el primer sistema de anillos alrededor de un pequeño cuerpo del sistema solar, el asteroide Chariklo. En 2017 se descubrió el segundo ejemplo, alrededor del planeta enano Haumea, y ahora se ha descubierto este tercer ejemplo, que está alrededor del objeto llamado Quaoar.
Bruno Morgado aclaró, sin embargo, que el anillo alrededor de Quaoar es diferente e inesperado, porque está muy distante del propio objeto Quaoar. “Esta distancia hace que su existencia sea una sorpresa muy grande, porque hay algo que es un límite conocido como Límite de Roche”. El Límite de Roche es una teoría desarrollada en 1850 por el astrónomo francés Édouard Roche que define la distancia de 1.750 kilómetros (km) para que un disco de partículas permanezca en forma de anillo. Más allá de esa línea, se creía que el disco comenzaría a fusionarse y eventualmente formaría un satélite natural, una luna. Esta teoría también se aplica en exoplanetas y en diferentes investigaciones. En el caso de Quaoar, que tiene solo 555 km de longitud, el anillo se encuentra a 4.100 km de su cuerpo central.
“Imagina que tienes un satélite natural ahí, una luna. Si esta luna se acerca a su planeta alrededor del cual gira y cruza este Límite de Roche, las fuerzas gravitatorias son tan fuertes que harán que esta luna se rompa en millones de pedazos. Esto formará un anillo. Pero si tienes un camino inverso, de un anillo que comienza a alejarse del cuerpo principal y cruza este Límite de Roche, lo que se espera que suceda es que este anillo comience a unirse y se convierta nuevamente en un satélite natural, una luna. “Esta es una de las formas en que vemos y creemos cómo se formaron varios objetos en el sistema solar, nuestra luna y otras lunas de los planetas gigantes”.
El profesor señaló, sin embargo, que el anillo de Quaoar se encuentra mucho más allá de este límite de Roche. “Entonces él no debería existir. Debería haberse convertido en luna hace mucho tiempo. Esta es la gran sorpresa y la gran novedad de la obra. Los investigadores aún no tienen la respuesta de por qué ese anillo está ahí”. Bruno Morgado cree que solo con muchos estudios se obtendrá la respuesta.
Dijo que la investigación proporciona evidencia de que algo está violando el límite de Roche como se conocía. Los estudios continuarán para que los investigadores puedan comprender mejor lo que está sucediendo. “Porque, por un lado, lo más probable es que este proceso de formación de la luna sea más complejo de lo que se pensaba y que haya que tener en cuenta otros fenómenos físicos. Quizá Quaoar nos esté revelando esto: cuáles son los fenómenos físicos que considerábamos, relacionados con el Límite de Roche conocido hoy, y cuáles serían los valores más correctos, es decir, qué concepto físico falta para considerar que tenía no había estado antes”.
El trabajo liderado por el profesor Bruno Morgado, del Observatorio Valongo, unidad académica vinculada al Centro de Matemáticas y Ciencias de la Naturaleza de la UFRJ, aborda la parte observacional. “Nuestro trabajo era mostrar la existencia de este anillo y acercar a la comunidad científica los parámetros de este anillo, como su ubicación, su ancho, este punto más de observación, lo que observamos y vimos, aunque no directamente”.
La encuesta reunió a científicos de instituciones internacionales y astrónomos aficionados de todo el mundo. “Tenemos colaboradores en todo el mundo ”. Morgado aclaró que estos objetos son muy pequeños y están muy lejos, por lo que es imposible observarlos directamente, incluso con los mejores telescopios del mundo, como el satélite artificial James Webb. “Él no es capaz de ver estos pequeños cuerpos en detalle”.
Para poder determinar estos parámetros físicos, se necesitan métodos indirectos. La técnica utilizada para esto se llama ocultación estelar. Es como un eclipse, donde la luna pasa frente al sol y proyecta una sombra sobre la Tierra. “Si estás en el lugar correcto en el momento correcto, verás que el sol desaparece por unos momentos y luego reaparece. En física, el proceso es relativamente el mismo. Tenemos las estrellas en el cielo y un pequeño cuerpo que, en algún momento, pasará frente a una estrella. Seguimos midiendo esta estrella y la veremos parpadear, desaparecer por un corto período de tiempo y luego reaparecer. Estos eventos se llevarán a cabo en diferentes lugares del mundo ”.
El estudio dirigido por Morgado contó con observadores repartidos por Canarias, la isla de La Palma, Australia, Namibia y también con el telescopio espacial Cheops, centrado en exoplanetas fuera del sistema solar. Se pronostica cuándo y dónde sucederá este evento, se contacta a los observadores en las regiones y se pide a las personas que observen en colaboración con los científicos. Al fin y al cabo, se trata de una colaboración mundial en la que participan personas de todo el mundo. Cada evento tendrá lugar en un lugar determinado del planeta, indicó el profesor de la UFRJ.
La investigación continuará no solo observando Quaoar, sino utilizando la técnica en otros objetos celestes para tratar de encontrar otros anillos en todo el sistema solar. “Posiblemente hay otros que necesitan ser descubiertos. Será interesante entender todos estos sistemas y darnos cuenta de que los anillos, al final del día, terminan apareciendo en diferentes formas y tipos y que todo esto contribuirá a cómo se formó el sistema solar y se convirtió en lo que es hoy”. Bruno Morgado también informó que no se llegará a una respuesta más adelante este año. “Es un proyecto a largo plazo”, concluyó.