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Zweiter Ring um Zwergplanet Quaoar verblüfft die Forschung – er widerspricht der Physik

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Künstlerische Darstellung des Zwergplaneten Quaoar.
Künstlerische Darstellung des Zwergplaneten Quaoar. © imago/NASA

Der Zwergplanet Quaoar hat nicht nur einen, sondern gleich zwei Ringe, die die Forschung überraschen, weil sie der gängigen Physik widersprechen.

Rio de Janeiro – Der Himmelskörper Quaoar ist der siebtgrößte Zwergplanet in einer Umlaufbahn jenseits des Neptun, ein sogenanntes trans-neptunisches Objekt (TNO). Entdeckt wurde er im Jahr 2002, es ist bekannt, dass er einen Durchmesser von etwa 1120 Kilometern hat und von dem kleinen Mond Weywot umkreist wird. Seit Februar 2023 weiß die Forschung darüber hinaus, dass Quaoar einen Ring hat – und zwar einen Ring, der bisherigen physikalischen Annahmen widerspricht.

Nun hat ein großes internationales Forschungsteam eine neuerliche Entdeckung gemacht: Bei der Untersuchung des gerade erst entdeckten Rings um Quaoar hat das Team zufällig einen weiteren Ring entdeckt. Auch er widerspricht den Annahmen, von denen die Forschung bisher ausging, dass sie für Ringe um Himmelskörper gelten.

Zwergplanet Quaoar hat zwei Ringe – die der Physik widersprechen

Derzeit ist der Stand der Wissenschaft, dass Ringe um Himmelskörper sich innerhalb des sogenannten Roche-Limits befinden müssen. Ringe, die außerhalb dieser Grenze existieren, verschmelzen der Theorie zufolge innerhalb weniger Jahrzehnte zu einem kleinen Mond. Alle bisher bekannten Ringe im Sonnensystem befinden sich innerhalb des Roche-Limits ihres Himmelskörpers – mit Ausnahme der beiden Quaoar-Ringe. Das Roche-Limit des Zwergplaneten liegt bei rund 1780 Kilometern, die Ringe sind rund 4100 und 2400 Kilometer von der Oberfläche entfernt.

„Es war eine große Überraschung“, erzählt Chrystian Luciano Pereira (National Observatory in Brasilien) der New York Times. „Das deutet darauf hin, dass Quaoar ein komplexeres System ist, als wir ursprünglich dachten.“ Pereira erforscht den Zwergplaneten Quaoar und ist an der aktuellen Studie zum zweiten Ring beteiligt, die im Fachjournal Astronomy & Astrophysics publiziert werden soll und bereits auf dem Preprint-Server ArXiv veröffentlicht wurde.

Ringe von Quaoar wurden durch Sternbedeckungen entdeckt

Die Ringe von Quaoar sind im Teleskop nicht zu sehen. Die Astronominnen und Astronomen konnten sie nur indirekt finden, durch sogenannte „stellare Okkultationen“. Dabei zieht ein weit entfernter Stern hinter Quaoar vorbei, das Sternenlicht wird dabei von dem Zwergplaneten für kurze Zeit geblockt. Zwischen 2018 und 2021 zog Quaoar vor vier Sternen vorbei – eine Gelegenheit, die sich Forschende nicht entgingen ließen und dabei feststellten, dass der Zwergplanet von einem Ring umgeben ist.

Bei einer weiteren Okkultation im August 2022 wurde Quaoar wieder beobachtet, um mehr über den erstaunlichen Ring in Erfahrung zu bringen. Diese Beobachtungen förderten den zweiten Ring zutage. Am 13. Mai wird es erneut eine Sternbedeckung durch Quaoar geben, die die Forschung nutzen will. „Dieses Ereignis ist mit einem hellen Stern verbunden und wird nützlich sein, um die Form von Quaoar besser einzugrenzen, aber auch eine gute Gelegenheit, um mehr Details über diese beiden bemerkenswerten Ringe zu erhalten“, erklärt Pereira.

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Eine erste Erklärung für die mysteriösen Ringe Quaoars hat die Forschung bereits: Es könnte mit der Anwesenheit des kleinen Mondes Weywot zu tun haben. Der Mond könnte Gravitationsstörungen verursacht haben, die verhindern, dass die Partikel, aus denen der Ring besteht, zu einem Mond wurden, so die Theorie. Möglicherweise könnte sich Weywot als wichtiger als die Roche-Grenze erweisen, doch noch ist die Forschung nicht abgeschlossen. (tab)

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