Des images récentes de télescopes ont révélé qu’une petite planète naine très éloignée dans notre système solaire est entourée d’un anneau dense, et non d’une lune. Les scientifiques sont perplexes face à la découverte et tentent de découvrir la raison de la formation.
La planète Quaoar est l’une des quelque 3 000 petites planètes en orbite autour du soleil au-delà de Neptune et, avec un peu plus de 1 000 kilomètres de large, est la septième plus grande.
Les observations de Quaoar prises entre 2018 et 2021 ont révélé que la planète avait un anneau plus éloigné que ce que les scientifiques croyaient possible, selon un communiqué de presse de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui a utilisé des télescopes au sol et une nouvelle sonde spatiale. pour collecter les données.
Selon la pensée conventionnelle, tout le matériau qui compose l’anneau dense de Quaoar aurait dû se condenser pour former une petite lune, mais ce ne fut pas le cas.
“Les premiers résultats suggèrent que les températures glaciales sur Quaoar peuvent jouer un rôle en empêchant les particules de glace de se coller, mais une enquête plus approfondie est nécessaire”, selon le communiqué de presse.
Au-delà de la limite de Roche
Avant ces nouvelles observations de Quaoar, les scientifiques pensaient qu’il était impossible pour les planètes de former des anneaux au-delà d’une certaine distance. C’est une règle généralement acceptée de la mécanique céleste, que la matière en orbite autour d’une planète formera un objet sphérique – ou une lune – si elle est suffisamment éloignée de la planète.
Cependant, cette lune sera déchirée si elle s’approche de ce qu’on appelle la “limite de Roche”, un point auquel les forces de la planète seraient plus fortes que la gravité qui maintient la lune ensemble.
Tous les anneaux autour de Saturne, par exemple, se trouvent dans la limite de Roche de la planète. Ce qui intrigue à propos de Quaoar, cependant, c’est que son anneau se trouve bien au-delà des limites de Roche, dans une zone où la matière devrait former une lune.
“À la suite de nos observations, la notion classique selon laquelle les anneaux denses ne survivent que dans la limite de Roche d’un corps planétaire doit être complètement révisée”, a déclaré Giovanni Bruno de l’Observatoire d’astrophysique INAF à Catane, en Italie, dans un communiqué.
Comment étudier une petite planète
La collecte des données qui ont révélé l’anneau de Quaoar était en soi un motif de célébration. En raison de la petite taille de la planète et de sa distance par rapport à la Terre, les chercheurs ont voulu l’observer à l’aide d’une «occultation» – un moyen d’observer une planète en s’attendant à ce qu’elle soit essentiellement éclairée par une étoile.
Cela peut être un processus extrêmement difficile, selon l’ESA, car le télescope, la planète et l’étoile doivent tous être parfaitement alignés. Cette observation a été rendue possible par les récents efforts de l’agence spatiale pour fournir une carte des étoiles d’une précision sans précédent.
Le télescope Cheops a également été utilisé, qui a été lancé en 2019. Cheops étudie normalement les exoplanètes ou les corps qui se trouvent en dehors du système solaire terrestre.
Dans ce cas, l’appareil visait la cible la plus proche de Quaoar, qui orbite autour du Soleil encore plus loin que Neptune – environ 44 fois plus loin que l’orbite terrestre.
“J’étais un peu sceptique quant à la possibilité de faire cela avec Cheops”, a déclaré Isabella Pagano, directrice de l’Observatoire d’astrophysique de Catane, dans un communiqué.
L’observation a fonctionné et Cheops a marqué le premier du genre – une occultation de l’une des planètes les plus éloignées de notre système solaire par un télescope spatial.
Les chercheurs ont ensuite comparé les données recueillies par Cheops avec les observations des télescopes au sol, ce qui a conduit à leur surprenante révélation.
“Quand nous avons tout mis ensemble, nous avons vu des baisses de luminosité qui n’étaient pas causées par Quaoar, mais qui indiquaient la présence de matière sur une orbite circulaire autour de lui. Au moment où nous avons vu cela, nous avons dit: “D’accord, nous voyons un anneau autour de Quaoar”, a déclaré Bruno Morgado, professeur à l’Université fédérale de Rio de Janeiro, qui a dirigé l’analyse.