Anéis de Quaoar

Quaoar, seu anel, e seu satélite natural Weywot.

Os anéis de Quaoar é um sistema de anéis que orbita em torno do planeta anão Quaoar.[1] Quaoar é o terceiro corpo menor do sistema solar conhecido e confirmado como tendo um sistema de anéis, depois do centauro 10199 Cáriclo e do planeta anão Haumea.[2] Esse anel distante em torno de Quaoar foi detectado durante observações de ocultações estelares entre 2018 e 2021, feitas com observatórios em solo e com o telescópio espacial CHEOPS, da Agência Espacial Europeia (ESA); a descoberta desse anel foi anunciada publicamente em 8 de fevereiro de 2023.[3][4] O anel orbita o objeto a uma distância de 4.148,4 ± 7,4 quilômetros, mais de sete vezes o raio de Quaoar e mais que o dobro da distância máxima teórica do limite de Roche.[5][4] O anel não é uniforme, mas varia em largura radial de 5 a 300 quilômetros, sendo mais opaco (e mais denso) onde é estreito e menos opaco onde é mais largo; é fortemente irregular em torno de sua circunferência.[2] A largura irregular do anel de Quaoar se assemelha ao anel F de Saturno, o que pode implicar na presença de pequenos satélites naturais de um quilômetro embutidos no anel e perturbando gravitacionalmente o material. O anel de Quaoar provavelmente consiste em partículas de gelo que colidem elasticamente umas com as outras sem acumular em uma massa maior.[2]

O anel está ao lado da ressonância orbital de movimento médio 6:1 com o satélite natural Weywot de Quaoar a 4.021 ± 57 quilômetros e a ressonância de órbita de rotação 1:3 de Quaoar a 4.197 ± 58 quilômetros. A localização coincidente do anel nessas ressonâncias implica que eles desempenham um papel fundamental na manutenção do anel sem que ele se transforme em um único satélite natural.[2] Em particular, o confinamento dos anéis à ressonância da órbita de rotação 1:3 pode ser comum entre os pequenos corpos anelados do Sistema Solar, como foi visto anteriormente em Cáriclo e Haumea.[2]

História

Descoberta

Curva de luz gráfico do brilho de uma estrela visto pelo Observatório Gemini Norte durante a ocultação de 9 de agosto de 2022 por Quaoar e seus dois anéis. A assimetria da opacidade do anel externo Q1R é aparente pelas diferentes quedas de brilho antes e depois da ocultação por Quaoar no centro.

Além de determinar com precisão tamanhos e formas, campanhas de ocultação estelar foram planejadas a longo prazo para buscar anéis e/ou atmosferas ao redor de pequenos corpos do sistema solar externo. Essas campanhas reuniram esforços de várias equipes na França, Espanha e Brasil e foram conduzidas sob a égide do projeto Conselho Europeu de Pesquisa "Lucky Star".[2] A descoberta do primeiro anel conhecido de Quaoar, Q1R, envolveu vários instrumentos usados ​​durante ocultações estelares observadas entre 2018 e 2021: o telescópio robótico ATOM do Sistema Estereoscópico de Alta Energia (HESS) na Namíbia, o Grande Telescópio Canário de 10,4 m (Ilha de La Palma, Espanha), o telescópio espacial CHEOPS da ESA e diversas estações operadas por astrônomos amadores na Austrália, onde surgiu o relato de um anel semelhante ao de Netuno e onde um arco denso em Q1R foi observado pela primeira vez.[2][6][7] Em conjunto, essas observações revelam a presença de um anel parcialmente denso, em sua maioria tênue e excepcionalmente distante ao redor de Quaoar, uma descoberta anunciada em fevereiro de 2023.[2][6]

Em abril de 2023, astrônomos do projeto "Lucky Star" publicaram a descoberta de outro anel de Quaoar, o Q2R.[8] O anel Q2R foi detectado pelo telescópio de alta sensibilidade Gemini Norte de 8,2 m e pelo Telescópio Canadá-França-Havaí de 4,0 m em Mauna Kea, Havaí, durante uma campanha de observação para confirmar o anel Q1R de Quaoar em uma ocultação estelar em 9 de agosto de 2022.[8] Quaoar é o quarto planeta menor e o oitavo objeto do sistema solar conhecido e confirmado por possuir um sistema de anéis, depois de (em ordem de descoberta) Saturno, Urano, Júpiter, Netuno, Quíron, Cáriclo e Haumea.[2][a]

Propriedades

Diagramas orbitais do sistema Quaoar–Weywot
Vista da Terra
Vista de cima para baixo sobre o polo norte de Quaoar

Quaoar possui dois anéis estreitos, provisoriamente denominados Q1R e Q2R por ordem de descoberta, que estão confinados a distâncias radiais onde seus períodos orbitais são razões inteiras do período de rotação de Quaoar. Ou seja, os anéis de Quaoar estão em ressonância orbital/ressonância spin-órbita.[8]

Dados do sistema anel-lua[8]
Rings
Anel
Designação 		Raio
(km) 		Largura
(km) 		Profundidade óptica
(τ)
Q2R 2520±20 10 ≈0.004
Q1R 4057±6 5–300 0.004–0.7
Luas
Nome Semieixo maior
(km) 		Diâmetro
(km) 		Período
(dias)
(Candidato de 2025) 5838+512
−326[9] 		>30[9] 3,6+0,5
−0,3[9]
Weywot 13329±19[10]:8 165[10]:6[9]:2 12,42727±0,00003[10]:8

O anel externo, Q1R, orbita Quaoar a uma distância de 4.057 ± 6 km (2.521 ± 4 mi), mais de sete vezes o raio de Quaoar e mais do que o dobro da distância máxima teórica do Limite de Roche.[8] O anel Q1R não é uniforme e apresenta fortes irregularidades em sua circunferência, sendo mais opaco (e mais denso) onde é estreito e menos opaco onde é mais largo.[2] A largura radial do anel Q1R varia de enquanto sua profundidade óptica varia de 0,004 a 0,7.[8] A largura irregular do anel Q1R assemelha-se ao anel F de Saturno, frequentemente perturbado, ou aos anéis de Netuno, o que pode implicar a presença de pequenas luas com quilômetros de diâmetro, embutidas no anel Q1R e perturbando gravitacionalmente o material. O anel Q1R provavelmente consiste em partículas de gelo; hipotetiza-se que a temperatura extremamente baixa do ambiente de Quaoar permite que as partículas do anel colidam elasticamente umas com as outras sem se acrecionarem em uma massa maior.[2]

Q1R está localizado entre a ressonância de movimento médio 6:1 ressonância orbital de movimento médio com a lua Weywot de Quaoar em 4.021 ± 57 km (2.499 ± 35 mi) e a ressonância spin-órbita 1:3 de Quaoar em 4.197 ± 58 km (2.608 ± 36 mi). A localização coincidente do anel Q1R nessas ressonâncias implica que elas desempenham um papel fundamental na manutenção do anel, impedindo que ele se agregue em uma única lua.[2] Em particular, o confinamento de anéis à ressonância spin-órbita 1:3 pode ser comum entre pequenos corpos anelados do Sistema Solar, como já foi observado em Chariklo e Haumea.[2]

O anel interno, Q2R, orbita Quaoar a uma distância de 2.520 ± 20 km (1.566 ± 12 mi), cerca de quatro vezes e meia o raio de Quaoar e também fora do limite de Roche de Quaoar.[8] A localização do anel Q2R coincide com a ressonância spin-órbita 5:7 de Quaoar em 2.525 ± 58 km (1.569 ± 36 mi). Comparado ao Q1R, o anel Q2R parece relativamente uniforme, com uma largura radial de 10 km (6,2 mi). Com uma profundidade óptica de 0,004, o anel Q2R é muito tênue e sua opacidade é comparável à da parte menos densa do anel Q1R.0<r0ef name="Pereira2023"/>

Referências

  1. ↑ «Brasileiros descobrem anel em Quaoar, 'primo' de Plutão». Folha de S.Paulo. 8 de fevereiro de 2023. Consultado em 24 de fevereiro de 2023 
  2. ↑ a b c d e f g h i j k l m B. E. Morgado; et al. (8 de fevereiro de 2023), «A dense ring of the trans-Neptunian object Quaoar outside its Roche limit», Nature, ISSN 1476-4687 (em inglês), 614 (7947): 239-243, Bibcode:2023Natur.614..239M, PMID 36755175, doi:10.1038/S41586-022-05629-6, Wikidata Q116754015 
  3. ↑ «Encontrado anel "impossível" ao redor do planeta anão Quaoar». Portal Terra. 8 de fevereiro de 2023. Consultado em 24 de fevereiro de 2023 
  4. ↑ a b Devlin, Hannah (8 de fevereiro de 2023). «Ring discovered around dwarf planet Quaoar confounds theories». The Guardian. Consultado em 8 de fevereiro de 2023. Cópia arquivada em 8 de fevereiro de 2023 
  5. ↑ «Astrônomos brasileiros descobrem anel ao redor do mundo distante e gelado de Quaoar». UOL. 8 de fevereiro de 2023. Consultado em 24 de fevereiro de 2023 
  6. ↑ a b Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadas ESA-20230208
  7. ↑ Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadas S&T-20230507
  8. ↑ a b c d e f g Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadas Pereira2023
  9. ↑ a b c d Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadas Proudfoot2025-newmoon
  10. ↑ a b c Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadas Proudfoot2025-orbit


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