Quaoar appartient à cette catégorie des « planètes naines » —comme Pluton— soit de petits corps célestes situés aux confins de notre système solaire. Elle fait 1110 kilomètres de diamètre: ça la place dans la catégorie des plus grosses planètes naines, mais ça reste tout de même moins de la moitié de la taille de Mercure.

Or, la présence d’un anneau, tout comme celle de lunes, est liée aux forces gravitationnelles de la planète. Les planétologues utilisent la « limite de Roche », du nom de l’astronome français Édouard Roche, en 1848: en dessous d’une certaine distance, un objet en orbite autour d’une planète se désagrégerait. Au-delà d’une certaine distance, les débris finiraient par s’agglomérer pour former une lune.

Compte tenu de sa taille et de sa densité, avaient-ils estimé, Quaoar devrait voir des lunes se former au-delà de 2,4 fois son rayon. Mais l’anneau que des chercheurs décrivent dans l’édition du 8 février de la revue Nature, est à 7,2 fois cette distance.

Il semble être surtout constitué de blocs de glace, comme un des anneaux de Saturne.  Et il est surtout très irrégulier, sa largeur variant de 5 à au moins 100 km. Quaoar a aussi une lune, Weywot: il est possible que la gravité de cette dernière joue un rôle dans la présence de cet anneau, mais les astronomes sont pour l’instant en panne d’explications.

Ce n’est pas juste une question concernant un exotique corps céleste situé à 6 milliards de kilomètres. S’il faut revoir la « limite de Roche », spécule l’un des auteurs, l’astronome brésilien Bruno Morgado, il faudra la revoir aussi pour d’autres concepts en astrophysique. On s’en est servi, « par exemple, pour analyser la formation de notre lune et la formation des autres satellites de notre système solaire ».

Image: La limite de Roche et l’anneau de Quaoar / Sylvain Cnudde / Observatoire de Paris – PSL / LESIA