La planète naine Quaoar a un anneau trop gros pour ses doigts métaphoriques. Alors que tous les autres anneaux du système solaire se trouvent à une distance mathématiquement déterminée de leurs corps parents, l’anneau de Quaoar est beaucoup plus éloigné.
« Pour Quaoar, que l’anneau soit en dehors de cette limite est très, très étrange », déclare l’astronome Bruno Morgado de l’Université fédérale de Rio de Janeiro. La découverte peut forcer repenser les règles régissant les anneaux planétairesMorgado et ses collègues disent dans une étude publiée le 8 février dans Nature.
Les gros titres de Science News, dans votre boîte de réception
Titres et résumés des derniers articles de Science News, livrés dans votre boîte de réception tous les jeudis.
Merci de vous être inscrit!
Un problème est survenu lors de votre inscription.
Quaoar est un corps glacé d’environ la moitié de la taille de Pluton qui se trouve dans le Ceinture de Kuiper aux confins du système solaire (SN : 23/08/22). À une si grande distance de la Terre, il est difficile d’avoir une image claire du monde.
Alors Morgado et ses collègues ont regardé Quaoar bloquer la lumière d’une étoile lointaine, un phénomène appelé occultation stellaire. Le moment où l’étoile clignote dans et hors de vue peut révéler des détails sur Quaoar, comme sa taille et s’il a une atmosphère.
Les chercheurs ont pris des données d’occultations de 2018 à 2020, observées du monde entier, dont la Namibie, l’Australie et la Grenade, ainsi que de l’espace. Il n’y avait aucun signe que Quaoar avait une atmosphère. Mais étonnamment, il y avait une sonnerie. Cette découverte fait de Quaoar la troisième planète naine ou astéroïde du système solaire connu pour avoir un anneau, après l’astéroïde Chariklo et la planète naine Haumea (SN : 26/03/14; SN : 10/11/17).
Encore plus surprenant, « le ring n’est pas là où nous l’attendons », déclare Morgado.
Des anneaux connus autour d’autres objets se trouvent à l’intérieur ou à proximité de ce qu’on appelle la limite de Roche, une ligne invisible où la force gravitationnelle du corps principal s’épuise. À l’intérieur de la limite, cette force peut déchirer une lune en lambeaux, la transformant en anneau. À l’extérieur, la gravité entre les particules plus petites est plus forte que celle du corps principal, et les anneaux fusionneront en une ou plusieurs lunes.
« Nous pensons toujours à [the Roche limit] aussi simple », dit Morgado. « Un côté est une lune en formation, l’autre côté est un anneau stable. Et maintenant cette limite n’est plus une limite.
Pour l’anneau lointain de Quaoar, il y a quelques explications possibles, dit Morgado. Peut-être que les observateurs ont attrapé l’anneau au bon moment, juste avant qu’il ne se transforme en lune. Mais ce moment chanceux semble peu probable, note-t-il.
Peut-être que la lune connue de Quaoar, Weywot, ou une autre lune invisible contribue à la gravité qui maintient l’anneau stable d’une manière ou d’une autre. Ou peut-être que les particules de l’anneau entrent en collision de telle manière qu’elles évitent de se coller les unes aux autres et de s’agglutiner en lunes.
Les particules devraient être particulièrement rebondissantes pour que cela fonctionne, « comme un anneau de ces balles rebondissantes dans les magasins de jouets », explique le scientifique planétaire David Jewitt de l’UCLA, qui n’était pas impliqué dans le nouveau travail.
L’observation est solide, dit Jewitt, qui a aidé à découvrir les premiers objets de la ceinture de Kuiper dans les années 1990. Mais il n’y a aucun moyen de savoir encore laquelle des explications est correcte, le cas échéant, en partie parce qu’il n’y a pas de prédictions théoriques pour des anneaux aussi éloignés à comparer avec la situation de Quaoar.
C’est normal pour le cours quand il s’agit de la ceinture de Kuiper. « Tout dans la ceinture de Kuiper, en gros, a été découvert, pas prédit », dit Jewitt. « C’est l’opposé du modèle classique de la science où les gens prédisent des choses puis les confirment ou les rejettent. Les gens découvrent des choses par surprise, et tout le monde se bouscule pour l’expliquer.
Plus d’observations de Quaoar, ou plus de découvertes d’anneaux apparemment mal placés ailleurs dans le système solaire, pourraient aider à révéler ce qui se passe.
« Je ne doute pas que dans un avenir proche, de nombreuses personnes commenceront à travailler avec Quaoar pour essayer d’obtenir cette réponse », déclare Morgado.