Odkrycie trzech nowych księżyców krążących wokół Urana i Neptuna

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Astronomowie odkryli trzy nieznane wcześniej księżyce krążące wokół Urana i Neptuna, najodleglejszych planet naszego Układu Słonecznego.

Odkrycie obejmuje obserwację jednego księżyca krążącego wokół Urana – pierwsze tego typu odkrycie od ponad 20 lat – oraz dwóch odkrytych na orbicie Neptuna.

Scott S. powiedział: „Trzy nowo odkryte księżyce są najsłabszymi, jakie kiedykolwiek zaobserwowano wokół tych dwóch lodowych gigantycznych planet za pomocą naziemnych teleskopów” – powiedział Shepard, astronom z Carnegie Institution. Dla nauki, w A oświadczenie. „Wymagało specjalnego przetwarzania obrazu, aby odsłonić tak słabe obiekty”.

Odkrycia te będą przydatne w przyszłych misjach, które być może zostaną zaplanowane w celu dokładnego zbadania Urana i Neptuna. Priorytet dla astronomów Ponieważ były to tylko planety lodowe Obserwowano je szczegółowo za pomocą Voyagera 2 w latach 80.

Trzy księżyce zostały ogłoszone 23 lutego przez Centrum Minor Planet Międzynarodowej Unii Astronomicznej.

Nowo odkryty księżyc Urana jest 28. księżycem obserwowanym na orbicie lodowego olbrzyma i prawdopodobnie także najmniejszym, mającym średnicę 8 kilometrów. Księżyc, zwany S/2023 U1, potrzebuje 680 ziemskich dni na pełne okrążenie planety. W przyszłości mały satelita otrzyma imię jednego z bohaterów Szekspira, zgodnie z tradycją noszących literackie nazwy księżycom Urana.

Sheppard obserwował Urana w listopadzie i grudniu podczas obserwacji za pomocą teleskopów Magellana w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Współpracował z Mariną Brozovic i Bobem Jacobsonem z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA w Pasadenie w Kalifornii, aby określić orbitę Księżyca.

Teleskopy Magellana odegrały także kluczową rolę, pomagając Sheppardowi znaleźć jaśniejszy z dwóch księżyców Neptuna, S/2002 N5. Teleskop Subaru, znajdujący się na uśpionym wulkanie Mauna Kea na Hawajach, pomógł Sheppardowi i jego współpracownikom, astronomowi Davidowi Thulinowi z Uniwersytetu Hawajskiego, astronomowi Chadowi Trujillo z Uniwersytetu Północnej Arizony i planetologowi Patrickowi Sofii Likoce z Uniwersytetu Kindai w Japonii w skupieniu się na na drugim księżycu Neptuna Bardzo słaby, S/2021 N1.

Obydwa księżyce, co daje w sumie 18 znanych naturalnych satelitów Neptuna, zaobserwowano po raz pierwszy we wrześniu 2021 r., ale w ciągu ostatnich dwóch lat wymagały dalszych obserwacji przy użyciu różnych teleskopów, aby potwierdzić ich orbity.

„Po określeniu orbity S/2002 N5 wokół Neptuna na podstawie obserwacji z lat 2021, 2022 i 2023, ustalono, że orbita S/2002 N5 wokół Neptuna została ustalona w oparciu o obiekt, który obserwowano w pobliżu Neptuna w 2003 r., ale zaginął, zanim potwierdzono, że krąży wokół planety – powiedział Sheppard. .

Jasny księżyc S/2002 N5 ma średnicę 14 mil (23 km), a pełny obrót wokół Neptuna zajmuje prawie dziewięć lat, podczas gdy słaby księżyc S/2021 N1 ma średnicę około 8,7 mil (14 km) i ma długą orbitę trwającą około 27 lat. Obie ostatecznie otrzymały nowe imiona, które nawiązywały do ​​bogiń morskich Nereid z mitologii greckiej. Neptun został nazwany na cześć rzymskiego boga morza, więc księżyce planety zostały nazwane na cześć pomniejszych bogów morza i nimf.

Odnalezienie trzech księżyców wymaga kilkudziesięciu krótkich, pięciominutowych ekspozycji w ciągu trzech lub czterech godzin w różne noce.

„Ponieważ księżyce poruszają się w ciągu zaledwie kilku minut w stosunku do gwiazd tła i galaktyk, pojedyncze długie ekspozycje nie są idealne do wykonywania głębokich zdjęć poruszających się obiektów” – powiedział Sheppard. „Dzięki połączeniu tych wielokrotnych ekspozycji gwiazdy i galaktyki pojawiają się ze śladami za sobą, a poruszające się obiekty podobne do planety macierzystej będą postrzegane jako źródła punktowe, wydobywające księżyce zza szumu tła na zdjęciach”.

Badając odległe orbity księżyców, Sheppard postawił hipotezę, że satelity zostały wciągnięte na orbity wokół Urana i Neptuna pod wpływem grawitacji gigantycznych planet wkrótce po ich powstaniu. Zewnętrzne księżyce krążące wokół wszystkich gigantycznych planet w naszym Układzie Słonecznym – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun – mają podobną konfigurację.

„Nawet Uran, który jest przechylony na bok, ma podobną liczbę księżyców jak inne gigantyczne planety krążące wokół naszego Słońca” – powiedział Sheppard. „Neptun, który został uderzony przez odległy obiekt z Pasa Kuipera, Tryton – bogate w lód ciało większe od Plutona – co mogło zakłócić jego układ księżycowy, prawdopodobnie ma egzoksiężyce, które wyglądają podobnie do swoich sąsiadów”.

Niektóre księżyce otaczające planety-olbrzymy to prawdopodobnie fragmenty większych księżyców, które zostały uderzone przez asteroidy lub komety i oderwały się.

Zrozumienie, w jaki sposób planety-olbrzymy przechwytują swoje księżyce, pomaga astronomom poskładać chaotyczne początki naszego Układu Słonecznego.