Bildnachweis: NASA
Ein Team von Astronomen des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics hat drei bisher unbekannte Monde entdeckt, die den Planeten Neptun umkreisen. Im Laufe der Zeit wurden die Planeten und ihre Bewegungen als Lichtpunkte aufgenommen. Damit hat der Gasriese insgesamt 11 bekannte Monde.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Matthew Holman (Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik) und JJ Kavelaars (Nationaler Forschungsrat von Kanada) hat drei bisher unbekannte Neptunmonde entdeckt. Dies erhöht die Anzahl der bekannten Satelliten des Gasriesen auf elf. Diese Monde sind die ersten, die seit dem Vorbeiflug der Voyager II im Jahr 1989 in der Umlaufbahn von Neptun entdeckt wurden, und die ersten, die seit 1949 von einem bodengestützten Teleskop aus entdeckt wurden.
Es scheint nun, dass die irreguläre Satellitenpopulation jedes Riesenplaneten das Ergebnis einer uralten Kollision zwischen einem ehemaligen Mond und einem vorbeiziehenden Kometen oder Asteroiden ist. „Diese Kollisionsbegegnungen führen zum Auswerfen von Teilen des ursprünglichen Elternmondes und zur Produktion von Satellitenfamilien. Diese Familien sind genau das, was wir finden “, sagte Kavelaars.
Das Team, das diese neuen Satelliten von Neptun entdeckte, besteht aus Holman und Kavelaars, dem Doktoranden Tommy Grav (Universität Oslo und Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) und den Studenten Wesley Fraser und Dan Milisavljevic (McMaster University, Hamilton, Ontario, Kanada).
Nadel im Heuhaufen
Die neuen Satelliten waren eine Herausforderung zu erkennen, da sie nur etwa 30 bis 40 Kilometer groß sind. Ihre geringe Größe und Entfernung von der Sonne verhindern, dass die Satelliten heller als die 25. Stärke leuchten, etwa 100 Millionen Mal schwächer als mit bloßem Auge.
Um diese neuen Monde zu lokalisieren, verwendeten Holman und Kavelaars eine innovative Technik. Mit dem 4,0-Meter-Blanco-Teleskop am Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile und dem 3,6-Meter-Teleskop Kanada-Frankreich-Hawaii auf Hawaii nahmen sie mehrere Aufnahmen des Himmels um den Planeten Neptun vor. Nachdem sie die Bewegung des Planeten digital verfolgt hatten, als er sich über den Himmel bewegte, fügten sie viele Bilder hinzu, um das Signal schwacher Objekte zu verstärken. Da sie die Bewegung des Planeten verfolgten, tauchten Sterne im endgültigen kombinierten Bild als Lichtstreifen auf, während die den Planeten begleitenden Monde als Lichtpunkte erschienen.
Vor diesem Fund waren zwei unregelmäßige Satelliten und sechs reguläre Satelliten von Neptun bekannt. Die beiden irregulären Satelliten sind Triton, 1846 von William Lassell entdeckt, und Nereid, 1949 von Gerard Kuiper entdeckt. Triton wird als unregelmäßig angesehen, da es den Planeten in einer Richtung umkreist, die der Rotation des Planeten entgegengesetzt ist, was darauf hinweist, dass Triton wahrscheinlich ein gefangenes Kuipergürtelobjekt ist. (Der Kuipergürtel ist eine scheibenförmige Ansammlung eisiger Objekte, die die Sonne jenseits der Umlaufbahn von Neptun umkreisen.) Nereide gelten als unregelmäßig, da sie eine stark elliptische Umlaufbahn um Neptun haben. Tatsächlich ist seine Umlaufbahn die elliptischste aller Satelliten im Sonnensystem. Viele Wissenschaftler glauben, dass Nereid einst ein regulärer Satellit war, dessen Umlaufbahn unterbrochen wurde, als Triton durch Gravitation erfasst wurde. Die sechs regulären Satelliten wurden von der Voyager-Sonde während ihrer Begegnung mit Neptun entdeckt. Die drei neuen Satelliten wurden von Voyager II wegen ihrer Schwäche und großen Entfernung von Neptun vermisst. Laut Holman hat „die Entdeckung dieser Monde ein Fenster geöffnet, durch das wir die Bedingungen im Sonnensystem zum Zeitpunkt der Entstehung der Planeten beobachten können.“
Verfolgung schwacher Blips
Die Forscher führen derzeit Follow-up-Beobachtungen durch, um die Umlaufbahnen der neu entdeckten Monde mithilfe von Orbitalvorhersagen von Brian Marsden (Direktor des Minor Planet Center in Cambridge, Massachusetts) und Robert Jacobson (Jet Propulsion Laboratory) besser zu definieren.
Um den ersten Fund weiterzuverfolgen, haben die Teammitglieder Brett Gladman (Universität von British Columbia, Kanada); Jean-Marc Petit, Philippe Rousselot und Olivier Mousis (Observatoire de Besancon, Frankreich); Philip Nicholson und Valerio Carruba (Cornell University) führten zusätzliche Beobachtungen mit dem Hale 5-Meter-Teleskop am Mount Palomar und einem der vier 8,2-Meter-Teleskope des Very Large Telescope des European Southern Observatory am Paranal Observatory in Chile durch. Grav machte zusätzliche Tracking-Beobachtungen mit dem 2,6-Meter-Nordischen Optischen Teleskop auf La Palma, Spanien.
Holman sagt: „Die Verfolgung dieser Monde ist ein enormes internationales Unterfangen, an dem viele Menschen beteiligt sind. Ohne Teamwork könnten solche schwachen Gegenstände leicht verloren gehen. “
Das Interamerikanische Observatorium Cerro Tololo mit Sitz in La Serena, Chile, ist Teil des Nationalen Observatoriums für optische Astronomie, das von der Vereinigung der Universitäten für Forschung in Astronomie, Inc. im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der National Science Foundation betrieben wird.
Das Kanada-Frankreich-Hawaii-Teleskop wird von der CFHT Corporation im Rahmen einer gemeinsamen Vereinbarung zwischen dem Nationalen Forschungsrat von Kanada, dem Centre National de la Recherche Scientifique von Frankreich und der Universität von Hawaii betrieben.
Das European Southern Observatory ist eine zwischenstaatliche europäische Organisation für astronomische Forschung. Es hat zehn Mitgliedsländer. Die ESO betreibt astronomische Observatorien in Chile und hat ihren Hauptsitz in Garching bei München.
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, ist eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen dem Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Harvard College Observatory. In sechs Forschungsabteilungen organisierte CfA-Wissenschaftler untersuchen den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Originalquelle: CfA-Pressemitteilung
