Quaoar, mali patuljasti planet koji visi u Kuiperovom pojasu iza Plutona, također je okružen gustim prstenom – prstenom koji kruži na tolikoj udaljenosti da bi i dalje trebao biti spojen u jedno poput mjeseca.
Prstenovi u Sunčevom sustavu nisu baš rijetki. Polovica planeta ih ima, a drugi su možda imali u prošlosti. Neki asteroidi imaju prstenove, kao i patuljasti planeti. Čak i Sunce ima svojevrsne prstenove. Sada su astronomi pronašli potpuno novi sustav prstenova. Samo ovaj ih je ostavio u čudu, jer nije sličan ničemu drugom u Sunčevom sustavu.
Quaoar, mali patuljasti planet koji visi u Kuiperovom pojasu iza Plutona, također je okružen gustim prstenom – prstenom koji kruži na tolikoj udaljenosti da bi i dalje trebao biti spojen u jedno poput mjeseca. Ovo otkriće znači da će znanstvenici možda morati revidirati naše razumijevanje načina na koji nastaju mjeseci i prstenovi te kako na njih utječe gravitacijska interakcija s njihovim većim pratiocem. Quaoar, koji mjeri samo 1110 kilometara u promjeru, otkriven je 2002. godine i tijekom godina se pokazao prilično zanimljivom malom kamenom kuglom. Pokazuje znakove ledenog vulkanizma, a ima čak i slatki mali mjesec Weywot, velik samo 170 kilometara u promjeru, piše Science Alert.
Ali 2021. astronomi su primijetili nešto drugo. Gledali su kako se Quaoar, tamna sjena u dalekim dijelovima Sunčevog sustava, pomiče u položaj da zakloni zvijezdu daleko u daljini (okultacija). Promatranja zemaljskog teleskopa u Australiji pokazala su da patuljasti planet možda krije prsten. Predvođen astronomom Brunom Morgadom sa Federalnog sveučilišta u Rio de Janeiru u Brazilu, tim astronoma otišao je u potragu mogu li pronaći još dokaza. Ali ne možete samo usmjeriti teleskop prema malenom patuljastom planetu u dubokoj tami Kuiperovog pojasa i nadati se da ćete razabrati bilo koji detalj, a kamoli vidjeti same prstenove. Umjesto toga, istraživači su se morali osloniti na podatke prikupljene višestrukim zemaljskim teleskopima između 2019. i 2020., tražeći više okultacija, kao i opažanja o okultacijama koje su on i njegov tim prikupili 2021. koristeći Europske svemirske agencije (ESA) koja karakterizira Satelit ExOPlanet (Keops). Keops, baziran u svemiru, bio je potreban da pokaže da zemaljski nagovještaji prstena nisu učinak atmosferske distorzije. U konačnici, kombinirani podaci dali su više od pukog nagovještaja.
Stvari postaju jako neobične
“Kada smo sve sastavili, vidjeli smo padove svjetline koje nije uzrokovao Quaoar, ali koji su ukazivali na prisutnost materijala u kružnoj orbiti oko njega”, kaže Morgado. “Onog trenutka kad smo to vidjeli, rekli smo: ‘U redu, vidimo prsten oko Quaoara’.” Podaci su omogućili istraživačima da karakteriziraju prsten, a tu je postalo stvarno čudno. Prsten kruži oko patuljastog planeta na udaljenosti od 4100 kilometara od središta Quaoara, ili otprilike 7,4 polumjera Quaoara. Ali Quaoarova Roche-granica je samo 1780 kilometara od Quaoarovog središta.
Rocheova granica je kritična udaljenost od tijela na kojoj će ga plimne sile – to jest gravitacija – razvući u neurednu hrpu krhotina jer gravitacija većeg tijela premašuje gravitaciju potrebnu da drži manje tijelo na okupu. Jednom kada veliki objekt prijeđe Rocheovu granicu, možete razumno očekivati da će se pretvoriti u ruševine koje se ubrzo pretvaraju u prsten. Izvan Rocheove granice, ono što biste trebali pronaći su netaknuti mjeseci. Naravno, krhotine mogu postojati i iznad Rocheove granice, ali bi se svejedno trebale skupiti zajedno u relativno kratkom vremenskom razdoblju, samo nekoliko desetljeća, i stopiti u svojevrsni mjesec. Nijedno drugo tijelo Sunčevog sustava nema prstenove izvan Rocheove granice. “Ono što je toliko intrigantno u vezi s ovim otkrićem oko Quaoara jest da je prsten materijala mnogo dalje od Rocheove granice”, kaže astronom Giovanni Bruno s Nacionalnog instituta za astrofiziku u Italiji. “Kao rezultat naših promatranja, klasična predodžba da gusti prstenovi prežive samo unutar Rocheove granice planetarnog tijela mora se temeljito revidirati.” Bit će potrebno više istraživanja kako bi se otkrilo zašto se prsten nije pretvorio u mjesec, ali postoji nekoliko mogućih objašnjenja. Jedan je taj da će se ruševine koje čine prsten iz nekog razloga vjerojatnije odbijati jedna od druge nego lijepiti. Druga je mogućnost da Weywot, ili čak još neotkriveni mjesec Quaoar, stvara gravitacijske poremećaje koji održavaju brzinu sudara u prstenu dovoljno visokom da spriječi nakupljanje. Ali ovo otkriće također sugerira da bi moglo biti više takvih prstenova vani, koji kruže oko manjih objekata Sunčevog sustava, a koje tek treba pronaći. Možda u jednom od njih možemo pronaći i neke odgovore.