RYMDEN

Ring runt dvärgplanet hittad – men den borde inte vara där

Illustration av Quaoar.

ESA

Quaoar, en dvärgplanet i solsystemets yttre delar, har en ring av stoft och sten runt omkring sig. Utifrån tidigare antagande borde ringen ha bildat en måne – hur går det här ihop?

Bill Burrau reporter

Publicerad 9 feb 2023 kl 11.55

Astronomer har upptäckt en ring runt en dvärgplanet som finns långt ut i solsystemet. Den lilla planeten finns i Kuiperbältet bortom Neptunus där även Pluto ligger. Att vissa planeter har ringar av sten, is och stoft är i sig inget nytt – Saturnus ringar är kanske det tydligaste exemplet. Men ringen runt Quaoar, dvärgplaneten i fråga, får forskarna att ifrågasätta tidigare teorier.

Anledningen till att astronomerna är förvirrade är för att ringens avstånd till dvärgplaneten till synes är för stort. Alexis Brandeker är universitetslektor vid institutionen för astronomi vid Stockholms universitet och medförfattare till studien som har publicerats i Nature.

– Det är ett mysterium hur materialet i ringen kan låta bli att samla ihop sig till en måne, säger han i ett pressmeddelande.

Observationer av dvärgplaneten genomfördes mellan 2018 och 2021 med hjälp av flera teleskop på jorden och rymdteleskopet Cheops. Ringen kunde upptäckas när Quaoar passerade framför och skymde ljuset från en avlägsen stjärna – en ockultation. När dvärgplaneten passerade märktes också hur ljuset dämpades något precis innan och efter ockultationen vilket tydde på existensen av en delvis ljusskymmande ring.

Ringens storlek kan bero på planetens rotationstid

Sedan tidigare känner forskare bara till ringar runt två småplaneter, Chariklo och Haumea. Dessa fall skiljer sig dock från Quaoar. De två tidigare kända exemplen har ringar som ligger innanför det som kallas Roche-radien. Ringen runt Quaoar ligger på ett avstånd runt två gånger denna radie.

FAKTA:

Pluto tappade sin planetstatus 2006

2006 tog den internationella astronomiska unionen bort Plutos planetstatus. Detta på grund av att flera andra himlakroppar, dvärgplaneter, ungefär lika stora som Pluto hade upptäckts i omlopp kring solen och långt bortom Neptunus.

För att klassificeras som en planet behöver en himlakropp kretsa runt en stjärna och vara tillräckligt massiv för att blivit rund eller sfärisk. Det krävs också att en planet ska dominera sin omloppsbana eller region och rensat närområdet på mindre objekt. Det är här som Pluto faller. Pluto befinner sig i Kuiperbältet och är där bara en av många, bland annat finns där också dvärgplaneterna Quaoar och Eris.

Roche-radien är den radie eller gräns runt en planet som avgör om material kan samlas ihop till en måne eller inte. Innanför Roche-radien är gravitationskrafterna så starka att material inte kan bilda en stabil himlakropp. Men varför ringen runt Quaoar, som ligger utanför denna gräns, inte bildat en måne förstår inte forskarna helt.

– En möjlig ledtråd är att de tre ringar som hittills upptäckts kring småplaneter verkar vara av en särskild storlek orelaterad till Roche-radien: ringarna är alla så stora att dess partiklar rör sig ett varv i omloppsbana runt himlakroppen på nästan samma tid som småplaneten roterar tre varv runt sin egen axel. Kanske förhindrar denna 1:3-resonans ringpartiklarna att samlas till en måne, säger Alexis Brandeker i pressmeddelandet.

Quaoar är ett av ungefär 3 000 kända transneptunska objekt – himlakroppar som kretsar runt solen på ett medelavstånd större än planetens Neptunus. Dvärgplaneten ligger i Kuiperbältet, har en omloppsbana med ett avstånd ungefär 44 astronomiska enheter från solen och en radie på 555 kilometer.

Illustration av Quaoar med Roche-radien inritad.

Att dvärgplaneten har en liten måne är känt sedan tidigare. Men att den också hade en ring, som dessutom var utanför Roche-radien, kom som en överraskning.

– De roligaste upptäckterna är de oväntade, och det här är just en sådan som kommer ge oss nya insikter i varför planeter och småplaneter har ringar, säger Alexis Brandeker i pressmeddelandet.