Zelfs onze kosmische achtertuin heeft nog genoeg verrassingen voor ons in petto. Want onderzoekers hebben ontdekt dat kuipergordelobject Quaoar – net als planeet Saturnus – over heuse ringen beschikt.
Iedereen kent wel de ringen van Saturnus. Maar deze planeet is niet de enige met dit fraaie uiterlijk. Zo weten we nu dat alle gasreuzen en ijsreuzen in het zonnestelsel planetaire ringen hebben. In 2013 vond men zelfs een planetoïde met ringen (10199 Chariklo) en in 2017 bleek vervolgens dat ook dwergplaneet Haumea een grote planetaire ring bezit. Nu kunnen we een nieuw hemellichaam aan dit groeiende lijstje toevoegen: Quaoar.
Quaoar
Misschien heb je ooit al wel van Quaoar gehoord. Ons zonnestelsel telt naast acht planeten, ook enkele dwergplaneten. Na Neptunus treffen we namelijk Pluto, Eris, Makemake, Haumea en Ceres aan, die allemaal de titel dwergplaneet dragen. Quaoar is een zogenoemde kandidaat-dwergplaneet; het is nog niet erkend als dwergplaneet maar heeft er wel alle kenmerken van. Quaoar bevindt zich in de Kuipergordel, is ongeveer half zo groot als Pluto en bevindt zich op een afstand van 6,5 miljard kilometer van de zon. Deze ruimtesteen, die vooralsnog te boek staat als planetoïde, werd in 2002 ontdekt.
Ontdekking
Onderzoekers hebben nu dankzij het scherpe oog van Gran Telescopio Canarias, ’s werelds grootste optische telescoop, ontdekt dat Quaoar vergezeld wordt door heuse ringen. De bevindingen zijn gepubliceerd in het vakblad Nature. De spiegeltelescoop is uitgerust met een hele gevoelige camera, HiPERCAM genaamd. En dankzij dit instrument slaagden astronomen erin de ringen van Quaoar gade te slaan.
Ringen van Quaoar
Dat onderzoekers nu pas ontdekken dat Quaoar ringen heeft, is niet zo verwonderlijk. De ringen zijn namelijk te klein en te vaag om in een directe afbeelding op te merken. Het team kwam het ringensysteem dan ook op het spoor dankzij occultatie (zie kader). In het geval van Quaoar duurde de occultatie minder dan een minuut. De onderzoekers zagen kort vóór deze occultatie hoe het licht tot tweemaal toe dimde. En dat wijst volgens hen op de aanwezigheid van ringen rond Quaoar.
Occultatie is een astronomische gebeurtenis waarbij een object vanaf de aarde gezien voor een verre ster langs beweegt. Wetenschappers kunnen vervolgens dankzij zo’n gebeurtenis eigenschappen van het betreffende object ontraadselen. Zo zou het met de ster op de achtergrond mogelijk moeten zijn om de locatie, vorm en omvang van hemellichamen met ongeëvenaarde precisie vast te stellen. Overigens is het niet voor het eerst dat astronomen met behulp van occultatie ringen ontdekken. Zo werden tevens de ringen van Uranus op deze manier aan het licht gebracht.
De ringen van Quaoar zijn uniek, met name doordat ze zich op veel grotere afstand bevinden dan de ringen rond Saturnus. Het trekt de huidige theorieën over hoe ringen ontstaan dan ook in twijfel.
Rochelimiet
Wetenschappers waren in de veronderstelling dat ringen alleen relatief dicht bij een moederlichaam voorkomen. Dat komt omdat getijdekrachten in dit geval voorkomen dat het ringmateriaal aangroeit en manen vormt. Dit wordt ook wel de Rochelimiet genoemd. Binnen de Rochelimiet zal omlopend materiaal zich verspreiden tot een ring. Daarbuiten zal materiaal samenkomen – en een hemellichaam vormen.
Herzien
Wat het ringensysteem rond Quaoar zo opmerkelijk maakt, is dat het op een afstand van meer dan zeven planetaire stralen (de afstand tussen het midden van een planeet en zijn oppervlak) ligt. Dat is twee keer zo ver weg als wat voorheen werd beschouwd als de maximale straal volgens de zogenaamde Rochelimiet.
Ter vergelijking: de ringen van Saturnus liggen binnen drie planetaire stralen. Dat de ringen van Quaoar zich dus op een veel grotere afstand bevinden, betekent dat we de heersende theorieën over ringvorming moeten herzien.
“Het was onverwacht om dit nieuwe ringensysteem in ons zonnestelsel te ontdekken,” zegt onderzoeker Vik Dhillon. “En het was dubbel zo onverwacht om de ringen op zo’n grote afstand van Quaoar te vinden. Dit daagt onze eerdere opvattingen over hoe dergelijke ringen ontstaan, uit. Als we kind zijn, leren we al over de prachtige ringen van Saturnus. Hopelijk zal deze nieuwe ontdekking van ringen rond Quaoar meer inzicht verschaffen in hoe ze in werkelijkheid ontstaan.”
