Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Jupiters månetal når 79, inklusiv lille ulige

Forskellige grupperinger af jovianske måner med de nyopdagede vist med fed skrift. Det mærkelige, ' kaldet Valetudo efter den romerske gud Jupiters oldebarn, har en prograd bane, der krydser de retrograde baner. Kredit:Af Roberto Molar-Candanosa, med tilladelse fra Carnegie Institution for Science.

Tolv nye måner, der kredser om Jupiter, er fundet - 11 "normale" ydre måner, og en, som de kalder en "oddball". Dette bringer Jupiters samlede antal kendte måner op på hele 79 - det meste af enhver planet i vores solsystem.

Et hold ledet af Carnegies Scott S. Sheppard opdagede først månerne i foråret 2017, mens de ledte efter meget fjerne solsystemobjekter som en del af jagten på en mulig massiv planet langt ud over Pluto.

I 2014 det samme hold fandt objektet med den fjerneste kendte bane i vores solsystem og var de første til at indse, at en ukendt massiv planet i udkanten af ​​vores solsystem, langt ud over Pluto, kunne forklare ligheden i banerne for flere små ekstremt fjerne objekter. Denne formodede planet kaldes nu undertiden populært Planet X eller Planet Nine. Dave Tholen fra University of Hawaii og Chad Trujillo fra Northern Arizona University er også en del af planetsøgningsteamet.

"Jupiter var lige tilfældigvis på himlen nær søgefelterne, hvor vi ledte efter ekstremt fjerne solsystemobjekter, så vi var seriøst i stand til at lede efter nye måner omkring Jupiter, mens vi på samme tid ledte efter planeter i udkanten af ​​vores solsystem, sagde Sheppard.

Gareth Williams ved Den Internationale Astronomiske Unions Minor Planet Center brugte holdets observationer til at beregne baner for de nyligt fundne måner.

"Det kræver flere observationer at bekræfte, at et objekt faktisk kredser om Jupiter, " sagde Williams. "Så, hele processen tog et år."

12 nye Jupiters måner blev opdaget, inklusive en såkaldt 'oddball'. Se, hvad der gør dens kredsløb så mærkelig. Kredit:Af Roberto Molar-Candanosa, med tilladelse fra Carnegie Institution for Science.

Ni af de nye måner er en del af en fjern ydre sværm af måner, der kredser om den i retrograden, eller modsat retning af Jupiters spin-rotation. Disse fjerne tilbagegående måner er grupperet i mindst tre forskellige orbitalgrupper og menes at være resterne af tre engang større forældrekroppe, der brød sammen under kollisioner med asteroider, kometer, eller andre måner. De nyopdagede retrograde måner tager omkring to år at kredse om Jupiter.

To af de nye opdagelser er en del af et tættere, indre gruppe af måner, der kredser i prograden, eller samme retning som planetens rotation. Disse indre prograde måner har alle lignende baneafstande og hældningsvinkler omkring Jupiter og menes derfor også at være fragmenter af en større måne, der blev brudt fra hinanden. Disse to nyopdagede måner tager lidt mindre end et år at rejse rundt om Jupiter.

"Vores anden opdagelse er en rigtig oddball og har en bane som ingen anden kendt joviansk måne, Sheppard forklarede. "Det er sandsynligvis også Jupiters mindste kendte måne, være mindre end en kilometer i diameter".

Denne nye "ulige" måne er mere fjern og mere tilbøjelig end den prograde gruppe af måner og tager omkring halvandet år at kredse om Jupiter. Så, i modsætning til den tættere prograde gruppe af måner, denne nye ulige prograde måne har en bane, der krydser de ydre retrograde måner.

Som resultat, Der er meget større sandsynlighed for, at frontalkollisioner opstår mellem den "ulige" prograd og de retrograde måner, som bevæger sig i modsatte retninger.

"Dette er en ustabil situation, "sagde Sheppard." Head-on-kollisioner ville hurtigt gå i stykker og slibe genstandene ned til støv. "

Maj 2018 genoprettelsesbilleder af Valetudo fra Carnegies Magellan -teleskop på vores Las Campanas -observatorium i Chile. Månen kan ses bevæge sig i forhold til den stationære baggrund for fjerne stjerner. Jupiter er ikke i feltet, men ude i venstre side. Kredit:Carnegie Institution for Science.

Det er muligt, at de forskellige orbitale månegrupperinger, vi ser i dag, blev dannet i en fjern fortid gennem denne nøjagtige mekanisme.

Holdet tror, ​​at denne lille "ulige" prograde måne kunne være den sidste resterende rest af en engang større prograd-kredsende måne, der dannede nogle af de retrograde månegrupperinger under tidligere frontale kollisioner. Navnet Valetudo er blevet foreslået for det, efter den romerske gud Jupiters oldebarn, gudinden for sundhed og hygiejne.

At belyse de komplekse påvirkninger, der formede en månes kredsløbshistorie, kan lære videnskabsmænd om vores solsystems tidlige år.

For eksempel, opdagelsen af, at de mindste måner i Jupiters forskellige kredsløbsgrupper stadig er rigelige, tyder på, at de kollisioner, der skabte dem, fandt sted efter planetdannelsens æra, da Solen stadig var omgivet af en roterende skive af gas og støv, hvorfra planeterne blev født.

På grund af deres størrelse - en til tre kilometer - er disse måner mere påvirket af omgivende gas og støv. Hvis disse råmaterialer stadig havde været til stede, da Jupiters første generation af måner kolliderede for at danne dens nuværende klyngegrupper af måner, den træk, der udøves af eventuel resterende gas og støv på de mindre måner, ville have været tilstrækkelig til at få dem til at spiralere indad mod Jupiter. Deres eksistens viser, at de sandsynligvis blev dannet, efter at denne gas og støv var spredt.

Den første opdagelse af de fleste af de nye måner blev gjort på Blanco 4-meter teleskopet ved Cerro Tololo Inter-American i Chile og drevet af National Optical Astronomical Observatory i USA. Teleskopet blev for nylig opgraderet med Dark Energy Camera, hvilket gør det til et kraftfuldt værktøj til at undersøge nattehimlen for svage genstande. Flere teleskoper blev brugt til at bekræfte fundene, inklusive 6,5 meter Magellan-teleskopet ved Carnegies Las Campanas-observatorium i Chile; det 4 meter lange Discovery Channel Telescope ved Lowell Observatory Arizona (takket være Audrey Thirouin, Nick Moskovitz og Maxime Devogele); 8 meter Subaru Telescope og University of Hawaii 2,2 meter teleskop (takket være Dave Tholen og Dora Fohring ved University of Hawaii); og 8-meter Gemini Telescope på Hawaii (takket være Director's Discretionary Time to recovery Valetudo). Bob Jacobson og Marina Brozovic ved NASA's Jet Propulsion Laboratory bekræftede den beregnede bane for den usædvanlige ulige måne i 2017 for at dobbelttjekke dens placeringsforudsigelse under genopretningsobservationerne i 2018 for at sikre, at den nye interessante måne ikke gik tabt.