Liczba znanych księżyców w Układzie Słonecznym znowu się zwiększyła. Tym razem jednak nowe księżyce dostrzeżono nie wokół Jowisza czy Saturna, a wokół Urana i Neptuna. Ich wykrycie wymagało wielu godzin obserwacji.
Nowe księżyce Urana i Neptuna
W sumie odkryto jeden nowy księżyc krążący wokół Urana i dwa nowe księżyce krążące wokół Neptuna. Wszystkie zostały dostrzeżone przez Scotta Shepparda, astronoma z Carnegie Institution for Science, z użyciem obserwatoriów znajdujących się w Chile i na Hawajach. Sheppard po raz pierwszy zauważył nowy księżyc Urana 4 listopada 2023 roku, a dwa nieznane wcześniej Księżyce Neptuna we wrześniu 2021 roku.
„Trzy nowo odkryte księżyce są najsłabiej świecącymi znalezionymi wokół tych dwóch lodowych olbrzymów z pomocą naziemnych teleskopów.”, stwierdził Sheppard. „Ujawnienie tak słabych obiektów wymagało specjalnego przetwarzania obrazów.”
Astronomiczne wyzwanie
Nowy księżyc Urana to pierwszy księżyc tej planety odkryty od ponad 20 lat. To też prawdopodobnie najmniejszy z jego 28 księżyców. Jego średnica wynosi zaledwie 8 kilometrów, a potrzebuje on aż 680 dni, aby wykonać pełne okrążenie wokół gazowego giganta.
Większość księżyców Urana zostało nazwanych na cześć postaci z dzieł Szekspira – stąd takie księżyce jak Ofelia, Julia, Desdemona czy Sycorax. Nowy księżyc na razie znany jest jako S/2023 U1, ale ostatecznie jego nazwa zostanie zmieniona, tak aby była zgodna z omówioną tradycją.
Jaśniejszy z dwóch księżyców Neptuna, S/2002 N5, ma średnicę 23 kilometrów, a wykonanie pełnego okrążenia wokół planety położonej najdalej od Słońca zajmuje mu prawie dziewięć lat. Scott Sheppard użył teleskopów Magellana w Chile w październiku 2021 roku oraz ponownie w 2022 roku i w listopadzie 2023 roku, by potwierdzić jego orbitę. Podczas swoich obserwacji stwierdził, że ten księżyc to ten sam obiekt, który został dostrzeżony w pobliżu Neptuna już w 2003 roku, ale zniknął, zanim udało się potwierdzić jego orbitę.
Drugi z nowych księżyców Neptuna, S/2021 N1, ma średnicę 14 kilometrów i potrzebuje aż 27 lat, by wykonać pełne okrążenie wokół planety. To podobno najsłabiej świecący księżyc, jaki odkryto przy użyciu obserwatoriów naziemnych. Odkrycie go i potwierdzenie jego orbity wymagało więc perfekcyjnych warunków pogodowych.
Aby potwierdzić odkrycie S/2021 N1, Sheppard, z pomocą naukowców z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, Uniwersytetu Hawajskiego, Uniwersytetu Północnej Arizony i Uniwersytetu Kindai, przez kilka nocy rejestrował pięciominutowe ekspozycje nieba w okresach trzech lub czterech godzin.
„Jako że księżyce poruszają się w ciągu zaledwie kilku minut względem gwiazd i galaktyk znajdujących się w tle, pojedyncze długie ekspozycje nie są idealne do rejestrowania głębokich zdjęć poruszających się obiektów.”, powiedział Sheppard. „Dzięki nałożeniu tych wielokrotnych ekspozycji na siebie, gwiazdy i galaktyki pojawiają się ze śladami za nimi, a poruszające się obiekty podobne do planety macierzystej są postrzegane jako źródła punktowe, wydobywające księżyce zza szumu tła na tych zdjęciach.”
Orbity wszystkich nowo odkrytych księżyców są ekscentryczne i cechują się mocnym nachyleniem względem osi obrotu ich planet. To sugeruje, że zostały przechwycone przez grawitację Urana i Neptuna po powstaniu tych gazowych gigantów. Ciekawe, czy Uran i Neptun skrywają jakieś jeszcze księżyce, których nie znamy.
Źródło: Carnegie Institution for Science, fot. tyt. NASA