De nombreux corps du système solaire ont des anneaux : des géantes gazeuses, des planètes naines et même un astéroïde. Ces exemples nous ont permis d’avoir une bonne image de leur physique, conduisant à des modèles sur la façon dont les anneaux se forment et sur ce qui empêche le matériau de tomber dans la planète ou de se condenser en une lune.
Mais une découverte décrite dans un article publié aujourd’hui suggère que quelque chose (ou peut-être plus d’un) s’est sérieusement trompé. Une planète naine appelée 50000 Quaoar qui orbite au-delà de Neptune semble avoir un anneau qui ne devrait pas être là, à 7,4 fois plus éloigné que le rayon de la planète. Il y a quelques idées sur la raison pour laquelle l’anneau pourrait survivre à cet endroit, mais rien de définitif à ce stade.
Sonneries
Quaoar réside dans la ceinture de Kuiper, une zone au-delà de l’orbite de Neptune. Avec une faible densité de matière glacée et aucune planète géante autour pour la balayer, la ceinture de Kuiper abrite une population clairsemée de planètes naines comme Pluton. Malgré sa faible densité, la ceinture de Kuiper est suffisamment grande pour qu’il y ait beaucoup de corps là-bas, et nous n’avons que récemment développé le matériel de télescope nécessaire pour les cataloguer.
Quaoar, à environ la moitié de la taille de Pluton (1 100 km de diamètre), a été découvert en 2002. Des observations ultérieures qui ont suivi Quaoar alors qu’il passait devant une étoile lointaine ont indiqué qu’il était accompagné d’une petite lune nommée Weywot. Malgré leur taille, un certain nombre de lunes ont maintenant été trouvées en orbite autour d’objets de la ceinture de Kuiper, ce n’était donc pas particulièrement surprenant. Il y avait aussi une seule observation qui laissait entendre que Quaoar pourrait aussi avoir un anneau – encore une fois, quelque chose qui avait été vu dans d’autres objets de la ceinture de Kuiper.
Pour le nouveau travail, une grande équipe internationale de scientifiques a calculé quand Quaoar serait passé devant des étoiles supplémentaires et a organisé des observations pour ce moment. Dans ceux-ci, il y avait une petite mais nette baisse de la luminosité de l’étoile peu de temps avant que Quaoar ne passe devant elle, puis une seconde baisse également espacée après le passage de la planète. L’explication claire de ces creux symétriques est un anneau.
Il existe deux configurations possibles pour un tel anneau qui sont cohérentes avec ces données, mais l’une de ces configurations place l’anneau dans le même plan que l’orbite de Weywot, la lune. Comme il s’agit de la configuration la plus typique observée sur d’autres planètes, les chercheurs s’attendent à ce qu’il s’agisse de la configuration du système Quaoar. La quantité de lumière bloquée par l’anneau était la même dans une large gamme de longueurs d’onde, ce qui suggère qu’il était principalement composé de particules de plus de 10 micromètres de diamètre, mais pas trop grandes, sinon elles auraient été chassées par la lumière du Soleil.
Des observations répétées suggèrent que l’anneau de Quaoar est également de forme irrégulière. Cela a également été observé dans d’autres anneaux, où de petits corps jusqu’à un kilomètre de diamètre en orbite à l’intérieur de l’anneau modifient sa forme par leur attraction gravitationnelle. La croissance de ces corps est limitée par leur tendance à se heurter et à se désintégrer en particules plus petites typiques du reste de l’anneau.