Sunčev sustav obogaćen je za nove članove svoje lunarne obitelji – prvim novootkrivenim mjesecom Urana nakon više od dvadeset godina, koji je vjerojatno i najmanji, te dva nova mjeseca Neptuna, od kojih je jedan najmanje sjajan mjesec ikada otkriven pomoću zemaljskih teleskopa. Ova su otkrića objavljena od strane Međunarodne astronomske unije kroz Centar za male planete.
“Tri novoootkrivena mjeseca su najmanje sjajni objekti do sada pronađeni u orbitama ovih dviju ledenih divovskih planeta korištenjem zemaljskih teleskopa,” pojasnio je Scott S. Sheppard iz Carnegie Science. “Bila je potrebna posebna obrada slika kako bi se otkrili takvi slabi objekti.”
Novi dodatak Uranu povećava ukupni broj njegovih satelita na 28. S promjerom od samo 8 kilometara, najvjerojatnije je najmanji među Uranovim satelitima. Za obilazak planeta potrebno mu je 680 dana. Privremeno nazvan S/2023 U1, ovaj će mjesec konačno biti nazvan po nekom od likova iz Shakespeareovih djela, sukladno tradiciji imenovanja vanjskih satelita Urana.
Novi sateliti S/2023 U1 i S/2002 N5
S/2023 U1 prvi je put zamijećen 4. studenog 2023., kada ga je Sheppard opazio koristeći Magellanove teleskope u opservatoriju Las Campanas u Čileu. Sheppard je mjesec dana kasnije, u prosincu, izvršio dodatna promatranja pomoću Magellana. Koristeći mjesec dana promatranja i surađujući s Marinom Brozović i Bob Jacobsonom iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon za utvrđivanje moguće orbite novootkrivenog mjeseca, Sheppard je bio u mogućnosti pronaći novog člana Uranove obitelji na starijim slikama koje je snimio 2021. na Magellanu, kao i na Subaru teleskopu na Havajima.
Sheppard je također koristio Magellanov teleskop za otkrivanje svjetlijeg od dva novoootkrivena mjeseca Neptuna. U suradnji s Davidom Tholenom sa Sveučilišta na Havajima, Chadom Trujillom sa Sjevernoarizonskog sveučilišta i drugim kolegama, otkrio je dodatni novi satelit Neptuna, iznimno slabi objekt, koristeći Subaru teleskop. Oba su prvi put viđena u rujnu 2021.
Naknadna promatranja na Magellanovim teleskopima u listopadu 2021. i ponovno u 2022. i studenom 2023. potvrdila su orbitu svjetlijeg satelita Neptuna. Za potvrdu orbite slabijeg satelita potrebno je bilo posebno vrijeme promatranja pod iznimno čistim uvjetima na Vrlo Velikim Teleskopu Europskog južnog opservatorija i na 8-metarskom teleskopu Gemini opservatorija. Brozović i Jacobson bili su ključni u tom procesu prilagođavanja orbite satelita oko Neptuna koristeći podatke iz promatranja 2021. godine kako bi predvidjeli gdje usmjeriti teleskope 2022. i 2023. godine kako bi pronašli izrazito slabi objekt.
Svjetliji satelit Neptuna sada ima privremenu oznaku S/2002 N5, veličine je oko 23 kilometra i za obilazak oko ledenog diva potrebno mu je gotovo devet godina. Slabiji satelit Neptuna ima privremenu oznaku S/2021 N1 i veličine je oko 14 kilometara s orbitom od gotovo 27 godina. Oba će biti trajno imenovana prema 50 morskih nimfi Nereida iz grčke mitologije.
“Čim je orbita S/2002 N5 oko Neptuna utvrđena korištenjem promatranja iz 2021., 2022. i 2023. godine, uspjelo se pratiti do objekta koji je bio primijećen blizu Neptuna 2003. ali izgubljen prije nego što je mogao biti potvrđen kao planetarni satelit,” objasnio je Sheppard.
Otkrivanje svih triju novih satelita zahtijevalo je snimanje desetaka petominutnih ekspozicija tijekom tri ili četiri sata u seriji noći. Ove ekspozicije su bile prilagođene kako bi se kompenziralo prividno kretanje svakog od planeta, a zatim su spojene u jednu iznimno duboku sliku. Upotreba ove vremenski zahtjevne tehnike promatranja na nekim od najvećih teleskopa na svijetu omogućila je dublje uvide u istraživanje prostora u blizini Urana i Neptuna nego što je to bilo moguće prije.
Kratke ekspozicije
“Budući da se sateliti kreću relativno brzo u odnosu na pozadinske zvijezde i galaksije, korištenje pojedinačnih dugih ekspozicija nije najprikladnije za dobivanje oštrih slika pokretnih objekata,” rekao je Sheppard. “Spajanjem više takvih kratkih ekspozicija, zvijezde i galaksije ostavljaju tragove na slici, dok pokretni objekti koji prate sličnu putanju kao planet izgledaju kao jasno definirani točkasti izvori. Ovaj postupak omogućava da se novootkriveni sateliti jasno razlikuju od pozadinske buke na slikama.”
Svi novootkriveni mjeseci Urana i Neptuna karakteriziraju se udaljenim, ekscentričnim i nagnutim orbitama, što upućuje na zaključak da su bili privučeni gravitacijom ovih planeta tijekom, ili netom nakon formiranja Urana i Neptuna iz prstenova prašine i krhotina koji su okruživali Sunce u njegovim ranim fazama. Svi veliki planeti našeg Sunčevog sustava dijele slične oblike orbita za svoje vanjske mjeseca, neovisno o njihovoj veličini ili načinu nastanka.
“Uran, unatoč svom nagnutom položaju, dijeli slične karakteristike mjeseca s drugim divovskim planetima koji orbitiraju oko Sunca,” objasnio je Sheppard. “Također, Neptun, za kojeg se smatra da je zarobio Triton, udaljeni objekt iz Kuiperova pojasa koji je ledom bogatiji od Plutona, što je moglo uzrokovati poremećaj u njegovom sistemu mjeseca, posjeduje vanjske mjeseca čije karakteristike orbita nalikuju onima kod susjednih planeta.”
Razumijevanje povijesti takvih satelita
Bolje razumijevanje povijesti kako su ti vanjski sateliti zarobljeni može pomoći astronomima poput Shepparda i njegovim kolegama otkriti nove detalje o burnim ranim godinama povijesti našeg Sunčevog sustava i kretanju planeta na njegovim vanjskim granicama. Moguće buduće svemirske misije do Urana i Neptuna, koje su trenutno u fazi planiranja, poboljšat će ovo znanje i omogućiti istraživačima da s novim očima vide ove novoootkrivene satelite.
Novootkriveni sateliti također pokazuju da postoje dinamičke orbitalne skupine vanjskih satelita oko Urana i Neptuna, slično onima pronađenima oko Jupitera i Saturna. Kod Urana, S/2023 U1 ima sličnu orbitu kao Caliban i Stephano. Kod Neptuna, S/2021 N1 ima sličnu orbitu kao Psamathe i Neso, dok S/2002 N5 dijeli sličnu orbitu sa Sao i Laomedeiom. Ove skupine sugeriraju da su nekad veći roditeljski sateliti razbijeni zbog prošlih sudara, vjerojatno s kometima ili asteroidima, ostavljajući razbijene fragmente u sličnim orbitama kao originalni veći sateliti. Mnogi manji fragmenti satelita vjerojatno postoje unutar ovih skupina, ali su općenito previše slabi da bi se učinkovito promatrali s trenutnom tehnologijom. Ove skupine satelita pokazuju da je rani Sunčev sustav bio mjesto velikog kaosa, s kretanjima i sudarima koji su se događali među različitim objektima sve vrijeme.
Nova promatranja vjerojatno zaključuju popise satelita Urana i Neptuna do veličina između 8 i 14 kilometara, respektivno. Za usporedbu, popis satelita Jupitera je potpun za iste veličine oko 2 kilometra, dok je popis Saturnovih satelita potpun za one veličine oko 3 kilometra.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
