A gyűrűrendszer egy Quaoar nevű törpebolygó körül található, amely nagyjából fele akkora, mint a Plútó, és a Neptunuszon túl kering a Nap körül. A felfedezés a HiPERCAM nevű rendkívül érzékeny, nagy sebességű kamerának köszönhető, amelyet a világ legnagyobb optikai távcsövére, a 10,4 méter tányérátmérőjű Gran Telescopio Canariasra (GTC) szereltek.
A gyűrűk túl kicsik és halványak ahhoz, hogy közvetlenül láthatók legyenek a képeken. Ehelyett a kutatók az ún. okkultáció segítségével tanulmányozták az objektumot. Az okkultáció egy csillagászati szakkifejezés, fedést jelent, azaz a Nap körül keringő Quaoar kitakarta egy háttércsillag fényét.
Az esemény kevesebb mint egy percig tartott, de a fényváltozás alapján a tudósok meg tudták állapítani, hogy a törpebolygót egy szokatlan gyűrűrendszer veszi körül.
A gyűrűrendszerek viszonylag ritkák a Naprendszerben. A Szaturnusz, a Jupiter, az Uránusz és a Neptunusz óriásbolygók körüli jól ismert gyűrűkön kívül csak két másik kisebb égitest rendelkezik gyűrűkkel - a Chariklo és a Haumea. Az ismert gyűrűrendszerek mindegyike azért maradhat fenn, mert közel keringenek az adott égitesthez, így az árapályerők megakadályozzák a gyűrűk anyagának felhalmozódását és a holdak kialakulását.
A Quaoar körüli gyűrűrendszert az teszi figyelemre méltóvá, hogy több mint hét bolygósugárnyi távolságra van - kétszer olyan messze, mint amit korábban az úgynevezett Roche-határ maximális sugarának gondoltak.
Mi az a Roche-határ?
A Roche-határ, vagy más néven Roche-sugár egy csillag vagy bolygó gravitációs középpontjától mért kritikus távolság, amelyen belül a gravitáció által összetartott kísérőt az árapályerők keltette feszültségek feldarabolnak, mert azok túllépik a kísérő gravitációját.
A Roche-határt először Édouard Roche francia matematikus és csillagász határozta meg 1848-ban. Bebizonyította, hogy minden bolygó körül létezik egy veszélyes zóna, amelyen belül egy kísérő sem maradhat meg tartósan, hanem a bolygó árapálykeltő erejének hatására darabokra szakad szét.
A Roche-határ bármilyen égitestre meghatározható, ami számottevő gravitációs mezővel bír, ilyenek a csillagok, a bolygók és egyéb égi objektumok.
Összehasonlításképpen: a Szaturnusz körüli fő gyűrűk három bolygósugáron belül találhatók. Az új felfedezés miatt tehát újra kell gondolni azokat az elméleteket, amik a gyűrűrendszerek kialakulását magyarázzák.
A teljes tanulmány a Nature magazinban olvasható.