Un pianeta nano sorprendentemente complesso

A circa 43 unità astronomiche dal Sole (una Unità Astronomica corrisponde a poco meno di 150 milioni di chilometri), nella remota fascia di Kuiper, si trova Quaoar: un pianeta nano dalla forma leggermente ellissoidale, del diametro medio di circa 1.100 chilometri. Non solo possiede una luna, Weywot – scoperta nel 2006, larga circa 170 chilometri e in orbita a circa 13.300 chilometri – ma è anche avvolto da un sistema di anelli del tutto inaspettato.. Anelli "impossibili". Nel febbraio 2023, grazie a una serie di occultazioni stellari osservate dal telescopio spaziale CHEOPS è stato confermato che Quaoar è circondato da un anello, denominato Q1R, che orbita molto oltre il limite teorico di Roche — dove normalmente la materia dovrebbe aggregarsi a formare un satellite. E questo è già qualcosa di anomalo e difficile da spiegare. Successivamente, nella seconda metà dello stesso anno, i telescopi Gemini North e CFHT hanno individuato il secondo anello, Q2R, più interno, anch'esso oltre il limite di Roche. Q1R (anello esterno): orbita a circa 4.057 chilometri da Quaoar, ha una larghezza variabile tra 5 chilometri e 300 chilometri e una densità ottica che varia da 0,004 a 0,7. La densità ottica (o opacità) è una misura di quanto un materiale blocca o attenua la luce che lo attraversa. Se la densità ottica è alta, l'anello (o l'oggetto) è molto opaco: lascia passare poca luce, quindi appare denso e spesso. Se è bassa, invece, è quasi trasparente: significa che la luce delle stelle dietro riesce a filtrare e che l'anello è costituito da materiale più sparso o sottile. Nel caso di questo anello la variazione di densità da valori molto bassi (0,004) a molto alti (0,7) sta a significare che in alcuni tratti è quasi invisibile, in altri invece è abbastanza compatto da bloccare quasi tutta la luce.. L'altro anello Q2R. L'anello interno (orbita a circa 2.520 chilometri) è più sottile (circa 10 chilometri) e molto tenue (densità ottica circa 0,004). Questa disposizione pone una questione: come si mantengono stabili anelli così distanti, dove la materia dovrebbe già essersi aggregata? Le ipotesi principali coinvolgono risonanze orbitali con la rotazione di Quaoar e l'orbita della sua luna, Weywot. Una risonanza orbitale si verifica quando due corpi celesti (per esempio lune, pianeti o anelli) orbitano attorno a un oggetto centrale con periodi che hanno un rapporto semplice tra loro, come 2:1, 3:2, 7:2 e così via. In pratica, mentre un corpo compie un certo numero di giri, l'altro ne compie sempre un numero proporzionale. Questa sincronia fa sì che le loro forze gravitazionali si ripetano regolarmente, mantenendo o stabilizzando le orbite (o, al contrario, creando instabilità e vuoti come nel caso degli anelli di Saturno).. Risonanze: la chiave della stabilità. Il confine esterno di Q1R è vicino sia alla 1:3 con la rotazione di Quaoar, sia alla risonanza 6:1 con Weywot; Q2R rispetta una risonanza 5:7 con il pianeta. Simulazioni dinamiche suggeriscono che queste risonanze contribuirebbero a contenere il materiale e impedire la formazione di un satellite.. Un anello o una luna nascosta? Ecco cosa racconta la nuova scoperta. Durante un'occultazione il 25 giugno 2025, la stella UCAC4 376-136839 è stata coperta non da Quaoar né dai suoi anelli noti, bensì da un'altra struttura — per 1,23 secondi, circa 2,4 minuti prima dell'evento principale ossia dell'occultazione della sua luna. I ricercatori hanno suggerito potesse trattarsi di un terzo anello oppure di una seconda luna. Tuttavia la forma è favorevole all'ipotesi di un satellite, dato che un ipotetico anello strutturato avrebbe generato due occultazioni e non una sola. Questo secondo satellite, se confermato, orbiterebbe a circa 5.757 chilometri da Quaoar, vicino alla risonanza 7:2 con Weywot. Sarebbe estremamente fioco – circa 22 volte meno luminoso di Weywot – e quindi invisibile con quasi tutti i telescopi tranne, forse, il James Webb Space Telescope (JWST).. Le nuove osservazioni. Il James Webb Telescope, grazie allo strumento NIRCam, che ha osservato un'occultazione nel giugno 2025, ha confermato i due anelli noti e ha evidenziato variabilità di luminosità significativa in Q2R, suggerendo possibili strutture asimmetriche. Inoltre ha escluso la presenza di un'atmosfera globale con pressione superiore a 1 nbar..