Газовый гигант Юпитер, который был назван в честь короля богов в римском пантеоне, всегда соответствовал своему названию. Помимо того, что она является самой большой планетой в Солнечной системе - в два с половиной раза больше массы всех других планет вместе взятых, она также обладает невероятно мощным магнитным полем и самыми интенсивными штормами среди всех планет в Солнечной системе.
Более того, он является домом для некоторых из самых больших лун в Солнечной системе (известных как Галилеевых Лун) и имеет больше известных лун, чем любая другая планета. И благодаря недавнему исследованию, проведенному Скоттом С. Шеппардом из Института науки Карнеги, было обнаружено еще двенадцать лун. Это доводит общее количество известных лун вокруг Юпитера до 79 и может дать новое представление об истории Солнечной системы.
Команду возглавлял Скотт С. Шеппард, в которую входили Дейв Толен (Гавайский университет) и Чад Трухильо (Университет Северной Аризоны) Именно эта команда впервые предложила существование массивной планеты во внешних пределах Солнечной системы (Планета 9 или Планета X) в 2014 году, основываясь на необычном поведении некоторых групп экстремальных транснептуновых объектов (eTNO).
Любопытно, что именно тогда, когда Шеппард и его коллеги охотились за этой неуловимой планетой, они обнаружили первый из этих новых спутников в 2017 году. Как Шеппард объяснил в недавнем пресс-релизе Карнеги:
«Юпитер только что оказался в небе возле полей поиска, где мы искали чрезвычайно далекие объекты Солнечной системы, поэтому мы по счастливой случайности могли искать новые спутники вокруг Юпитера, в то же время ища планеты на окраинах нашей Солнечной системы. система «.
Первоначальные открытия были сделаны с использованием 4-метрового телескопа Blanco в Межамериканской обсерватории Cerro Tololo (CTIO) в Чили. Затем они были подтверждены с помощью камеры темной энергии (DECam), которая была добавлена к телескопу Бланко в прошлом после обследования темной энергии. Дополнительные данные были предоставлены 6,5-метровыми телескопами Магеллана в обсерваториях Карнеги.
Орбиты недавно открытых лун были затем рассчитаны Гаретом Уильямсом из Центра малых планет (MPC) Международного астрономического союза на основе наблюдений группы. «Требуется несколько наблюдений, чтобы подтвердить, что объект фактически вращается вокруг Юпитера», - сказал он. «Итак, весь процесс занял год».
Как вы можете видеть на изображении выше, две недавно обнаруженные луны (обозначены синим цветом) являются частью внутренней группы, которая имеет продвинутые орбиты (то есть они вращаются в том же направлении, что и вращение планеты). Они завершают одну орбиту чуть менее чем за год, и имеют одинаковые орбитальные расстояния и углы наклона. Это возможное указание на то, что эти луны являются фрагментами большей луны, которая была разбита на части, возможно, из-за столкновения.
Девять из новых лун (обозначены красным) являются частью далекой внешней группы, которая имеет ретроградные орбиты, что означает, что они вращаются в противоположном направлении вращения Юпитера. Этим спутникам требуется около двух лет, чтобы завершить одну орбиту Юпитера, и они сгруппированы в три орбитальные группы, которые имеют одинаковые расстояния и наклон. Таким образом, они также считаются остатками трех больших лун, которые распались из-за прошлых столкновений.
Команда наблюдала еще одну луну, которая не вписывается ни в одну из групп и не похожа ни на одну известную луну, вращающуюся вокруг Юпитера. Эта «странная луна» является более отдаленной и более наклонной, чем спутники-спутники, и на ее орбиту уходит около полутора лет, что означает, что ее орбита пересекает внешние ретроградные спутники. Из-за этого встречные столкновения с большей вероятностью происходят с ретроградными лунами, которые вращаются в противоположном направлении.
Орбита этой странной луны была также подтверждена Бобом Джекобсоном и Мариной Брозович в Лаборатории реактивного движения НАСА в 2017 году. Это было частично мотивировано, чтобы гарантировать, что луна не будет потеряна до того, как она достигнет предполагаемого места на своей орбите во время восстановления наблюдения, сделанные в 2018 году. Как объяснил Шеппард,
«Наше другое открытие - настоящий чудак и имеет орбиту, не похожую ни на одну другую известную луну Джовиана. Вероятно, это самая маленькая известная луна Юпитера, диаметр которой менее одного километра ... Это нестабильная ситуация. Лобовые столкновения быстро развалились бы и размолоть объекты до пыли ».
Здесь также команда думает, что эта луна могла быть остатками некогда большей луны; в этом случае тот, у которого была продвинутая орбита, которая сформировала некоторые из ретроградных лун через прошлые столкновения. У странной луны уже есть предполагаемое название - Валетудо, после правнучки Юпитера, богини здоровья и гигиены в римском пантеоне.
В дополнение к общему количеству лун Юпитера, изучение того, что сформировало эти орбитальные истории Луны, может многому научить ученых относительно самого раннего периода Солнечной системы. Например, тот факт, что самые маленькие спутники в различных орбитальных группах Юпитера (програды, ретроградные) все еще многочисленны, говорит о том, что столкновения, которые их создали, произошли после эры формирования планет.
Согласно Небулярной Гипотезе образования Солнечной системы, Солнце все еще было окружено вращающимся протопланетным диском в это время - газом и пылью, из которых образовались планеты. Из-за их размеров - от 1 до 3 км - эти спутники были бы в большей степени подвержены влиянию окружающего газа и пыли, что могло бы привести к затягиванию их орбит и вызвать их падение внутрь к Юпитеру.
Тот факт, что эти луны все еще существуют, показывает, что они, вероятно, образовались после того, как этот газ и пыль рассеялись. В этом отношении эти луны очень похожи на капсулы времени или геологические записи, сохраняющие фрагменты истории становления и эволюции Юпитера (и Солнечных систем).
Это исследование было частично профинансировано грантом НАСА по планетарной астрономии и стало возможным благодаря помощи нескольких обсерваторий. В их число входили 4-метровый телескоп Channel Discovery в Лоуэллской обсерватории, штат Аризона, 8-метровый телескоп Subaru и 2,2-метровый телескоп Гавайского университета, а также 8-метровый телескоп Gemini на Гавайях.
