Astronomen vinden nog een dozijn manen voor Jupiter

[univers]

De ontdekking van een dozijn nieuwe manen voor Jupiter maakt de koning der planeten ook de koning der manen - althans voorlopig.

De grootste planeet in het zonnestelsel heeft nu de grootste manenfamilie. Sinds 20 december heeft het Minor Planet Center (MPC) banen gepubliceerd voor 12 niet eerder gerapporteerde manen van Jupiter. Er worden meer publicaties verwacht, zegt Scott Sheppard (Carnegie Institute for Science), die onlangs waarnemingen van het Joviaanse systeem tussen 2021 en 2022 heeft ingediend. De ontdekkingen brengen de lijst van Joviaanse manen op 92, een forse stijging van 15% ten opzichte van het vorige aantal 80.

De baanberekeningen van de MPC bevestigen dat de nieuwe objecten zich in een baan rond Jupiter bevinden. Andere gegevens van Sheppard's waarnemingen maakten zelfs het herstel van de laatste "ontbrekende" Joviaanse maan, S/2003 J 10, mogelijk; de nieuwste waarnemingen verlengden het spoor van zijn baan tot 18 jaar.


Dit diagram van bovenaf toont de banen van manen rond Jupiter: paars staat voor de Galileïsche manen, geel voor Themisto, blauw voor de Himalia-groep, cyaan en groen voor respectievelijk Carpo en Valetudo, en rood voor verre retrograde manen. (Opmerking: het aantal manen in dit diagram is niet up-to-date.)
Scott Sheppard

JUPITER VERSUS SATURNUS
De nieuwe vondsten plaatsen het aantal maanfamilies van Jupiter ver voor op de 83 bevestigde manen van Saturnus. Hoewel Jupiter op dit moment misschien de meeste manen heeft, kan Saturnus zijn achterstand inhalen https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac0979 . Een zoektocht naar objecten met afmetingen tot ongeveer 3 kilometer in doorsnee die met de gasreuzen meebewegen, drie keer meer gevonden in de buurt van Saturnus dan in de buurt van Jupiter . De talrijkere Saturnus-objecten zouden afkomstig kunnen zijn van een botsing die een paar honderd miljoen jaar geleden een grotere maan ontwrichtte. (De fragmenten zijn echter nog niet zorgvuldig genoeg gevolgd om als manen te tellen.)

Als we alle manen zouden kunnen tellen met een doorsnede van minstens 3 kilometer, "zou Saturnus meer manen hebben dan de rest van het zonnestelsel", zegt Brett Gladman (University of British Columbia, Canada), die hielp bij het identificeren van de nieuwe Saturnus-objecten, maar was niet betrokken bij de Joviaanse waarnemingen.

NIEUWE MANEN
Alle nieuw ontdekte manen zijn klein en ver weg en doen er meer dan 340 dagen over om in een baan om Jupiter te draaien. Negen van de 12 behoren tot de 71 buitenste Jupiter-manen, waarvan de omlooptijd meer dan 550 dagen bedraagt. Jupiter heeft waarschijnlijk deze manen gevangen, zoals blijkt uit hun retrograde banen , tegengesteld aan de richting van de binnenste manen. Slechts vijf van alle retrograde manen zijn groter dan 8 kilometer (5 mijl); Sheppard zegt dat de kleinere manen waarschijnlijk zijn ontstaan ​​toen grotere objecten door botsingen uiteenvielen.

Drie van de nieuw ontdekte manen bevinden zich tussen 13 andere die in een prograde richting draaien en tussen de grote, dichtbijgelegen Galileïsche manen en de verre retrograde manen liggen. Aangenomen wordt dat deze prograde manen zijn gevormd waar ze zijn.

Ze zijn echter moeilijker te vinden dan de verder weg gelegen retrograde manen, zegt Sheppard. "De reden is dat ze dichter bij Jupiter staan ​​en dat het verstrooide licht van de planeet enorm is", zegt hij. Dat licht verduistert ze in de lucht. Vijf werden gevonden vóór 2000 en sindsdien zijn er nog maar acht ontdekt.

Naast de interesse in hun oorsprong, zouden deze prograde manen geschikte doelen kunnen zijn voor een flyby van een aanstaande missie. Er zijn drie missies in de maak voor het Jupiter-systeem: de Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) van het European Space Agency https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Imag ... to_Jupiter , gepland voor lancering in april; NASA's Europa Clipper https://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-clipper , gepland voor lancering eind volgend jaar; en een Chinese missie wordt overwogen voor de jaren 2030 http://www.chinadaily.com.cn/china/2017 ... 016.htm%3e.

VOORBIJ DE GALILESE MANEN
De prograde-objecten buiten de Galilese manen vallen in twee groepen: de negen manen van de Himalia -groep cirkelen 11 tot 12 miljoen km van Jupiter, en het verder weg gelegen duo in de Carpo -groep op 17 miljoen km. De nieuwe ontdekkingen voegden twee van Himalia's huidige totaal van negen toe, en een van Carpo's duo.

Zoekopdrachten naar prograde manen buiten deze groepen leverden niets op.

In de gapende kloof tussen Himalia en de manen van Galilea is er maar één maan bekend: Themisto , een 9 kilometer lang object ontdekt door Elizabeth Roemer en Charles Kowal in 1975 maar pas in 2000 teruggevonden. Jupiter, ongeveer halverwege tussen Callisto op 1,9 miljoen km en de groep prograde manen vanaf 11 miljoen km.

Dat is een groot gat. "We hebben heel diep gezocht naar objecten in de buurt van Themisto en hebben tot nu toe niets anders gevonden", zegt Sheppard. Hij zegt dat de schittering van Jupiter zo sterk is dat het alles zou verbergen dat kleiner is dan 3 kilometer in doorsnee.


Hoewel niet up-to-date met alle 92 bekende manen van Jupiter, helpt dit diagram niettemin om de groepering van manen op basis van hun banen te visualiseren: de Galilese manen zijn de binnenste en meest massieve manen (paars). De prograde manen (paars, blauw) van de planeet draaien relatief dicht bij Jupiter, terwijl de retrograde manen (rood) verder weg staan. Een uitzondering is Valetudo (groen), een prograde-bewegend lichaam dat ver weg is.
Carnegie Inst. voor Wetenschap / Roberto Molar Candanosa

Een enkele prograde maan, de 1 km lange Valetudo , cirkelt voorbij de Carpo-groep, op 19 miljoen km van Jupiter. Nadat hij het in 2018 had ontdekt, noemde Sheppard Valetudo https://sites.google.com/carnegiescienc ... er=0&pli=1 een "excentriekeling" omdat zijn baan die van een paar retrograde manen kruist. Deze zeer onstabiele situatie zal waarschijnlijk leiden tot frontale botsingen die een of beide objecten zouden verbrijzelen. Sheppard voegt eraan toe dat Valetudo mogelijk het enige is dat overblijft van een grotere prograde maan die geleden had onder eerdere botsingen. Er zijn tot nu toe geen andere leden gevonden.

NIEUWE MANEN ONTDEKKEN
Ontdekkingen van kleine manen van Jupiter of Saturnus worden meestal gerapporteerd in Minor Planet Center Electronic Circulars. Maar die rapporten kosten tijd.

Het analyseren van waarnemingen en het berekenen van trajecten is complexer voor planetaire manen dan voor asteroïden of kometen, omdat het pad van een maan afhangt van zowel de zwaartekracht van zijn planeet als van de zon. Waarnemingen moeten ook de maan volgen voor een volledige baan om te laten zien dat deze echt om de planeet draait, en de buitenste manen van Jupiter doen er ongeveer twee jaar over om rond de planeet te draaien. Voor asteroïden en kometen daarentegen kan een observatie van een paar weken voldoende zijn om hun koers te voorspellen, omdat hun baan alleen afhangt van de zon.

We kunnen meer rapporten verwachten als Sheppard, Gladman en anderen de jacht op nieuwe manen in het buitenste zonnestelsel voortzetten.

https://skyandtelescope.org/astronomy-n ... r-jupiter/