• Un team di ricerca dell’Università di Sheffield ha scoperto un sistema di anelli attorno a Quaoar, un pianeta nano delle dimensioni di Plutone in orbita oltre Nettuno.
• Gli anelli di Quaoar sono unici: orbitano molto più lontano del pianeta rispetto agli anelli attorno a Saturno, cosa che sfida le teorie attuali sulla formazione degli anelli
• La scoperta è stata fatta con HiPERCAM, una fotocamera molto sensibile montata sul più grande telescopio ottico del mondo, alla Palma.

Utilizzando la fotocamera estremamente sensibile HiPERCAM installata sul più grande telescopio ottico del mondo, il Gran Telescopio Canarias di 10,4 metri alla Palma, i ricercatori dell’Università di Sheffield hanno individuato un nuovo sistema di anelli attorno a un pianeta nano ai margini del Sistema Solare.

Gli anelli orbitano attorno a 50000 Quaoar. Quaoar è un planetoide relativamente freddo, grande circa la metà di Plutone e in orbita quasi circolare attorno al Sole, oltre Nettuno. Fa parte del gruppo degli oggetti classici della Fascia asteroidale di Kuiper, i cubewani.

La grande sorpresa è stata che il sistema di anelli di Quaoar orbita molto più lontano di tutti gli altri sistemi conosciuti. Questo fatto mette in discussione le attuali teorie su come si formano e sostengono i sistemi ad anello.

Purtroppo gli anelli sono troppo piccoli e deboli per essere visti direttamente in un’immagine. I ricercatori hanno fatto la loro scoperta osservando un’occultazione, quando la luce di una stella sullo sfondo è stata bloccata da Quaoar mentre orbitava attorno al Sole. L’evento è durato meno di un minuto, ma è stato preceduto e seguito da due “buchi” di luce, indicativi di un sistema ad anello attorno a Quaoar.

Sistemi di anelli: una rarità nel Sistema Solare

I sistemi di anelli sono relativamente rari nel Sistema Solare. Al di là dei ben noti anelli attorno a Saturno, Giove, Urano e Nettuno, solo altri due pianeti minori possiedono anelli: Chariklo e Haumea. Tutti i sistemi di anelli precedentemente noti sono in grado di sopravvivere perché orbitano vicino al corpo genitore, in modo che le forze di marea impediscano al materiale dell’anello di accrescersi e formare lune.

Sono stati proposti diversi meccanismi per spiegare la formazione degli anelli planetari. Si pensa che il loro materiale possa provenire dal disco protoplanetario attorno al pianeta, da un satellite naturale che si è frammentato o da resti della superficie planetaria.

Si riteneva inoltre che gli anelli fossero instabili. E quindi, che potessero svanire nel corso di poche decine o al massimo qualche centinaio di milioni di anni. Le osservazioni più recenti sembrano però indicare che gli anelli di Saturno abbiano un’età che si può far risalire alla formazione del Sistema Solare.

Una sfida al limite di Roche

Ciò che rende notevole il sistema di anelli attorno a Quaoar è che si trova a una distanza di oltre sette raggi planetari: il doppio di quello che in precedenza si pensava fosse il raggio massimo, secondo il cosiddetto limite di Roche.

Il limite di Roche è la distanza dal centro di un oggetto celeste entro cui un corpo celeste minore che vi orbita attorno (o un anello di detriti, in questo caso) è in grado di sopravvivere, senza essere frammentato per effetto delle forze di marea indotte dalla gravità del corpo maggiore.

Per confronto rispetto a Quaoar, gli anelli principali attorno a Saturno si trovano entro tre raggi planetari. Questa scoperta ha quindi imposto un ripensamento sulle teorie della formazione dell’anello planetario. Il professor Vik Dhillon, coautore dello studio del Dipartimento di fisica e astronomia dell’Università di Sheffield, ha dichiarato:

È stato inaspettato scoprire questo nuovo sistema di anelli nel nostro Sistema Solare. E doppiamente inaspettato trovare gli anelli così lontani da Quaoar, sfidando le nostre precedenti nozioni su come si formano tali anelli. L’uso della nostra telecamera ad alta velocità HiPERCAM è stato fondamentale per questa scoperta. L’evento è durato meno di un minuto e gli anelli sono troppo piccoli e deboli per essere visti in un’immagine diretta.

La speranza ora è che questa nuova scoperta fornisca informazioni sia sugli anelli planetari in generale, che su quelli eleganti e conosciuti da tutti del “nostro” gigante gassoso Saturno.

L’abstract dello studio, pubblicato su Nature, è reperibile qui.