Astronomowie odkryli nowe księżyce Urana i Neptuna

Odkryte właśnie księżyce są bardzo małe i najciemniejsze spośród podobnych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Obserwacja naturalnych satelitów odległych planet stanowi wyzwanie dla badaczy: często są to obiekty niewielkie i zbyt ciemne, by wychwyciły je teleskopy.

Uran i Neptun to najodleglejsze i najsłabiej zbadane planety w Układzie Słonecznym. Niekompletna jest również wiedza na temat księżyców obu lodowych olbrzymów. Do tej pory znanych było 27 naturalnych satelitów krążących wokół Urana i 14 wokół Neptuna. Poprzednie odkrycie nowego księżyca Neptuna, Hippokampa, nastąpiło w 2013 r.

Kolejne obiekty w zewnętrznym Układzie Słonecznym odkryli teraz astronomowie pod kierownictwem dr Scotta S. Shepparda z Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie (USA) - podano w komunikacie tej instytucji.

"Trzy nowo odkryte księżyce są najsłabiej odbijającymi światło spośród wszystkich kiedykolwiek wykrytych za pomocą ziemskich teleskopów obiektów wokół dwóch lodowych olbrzymów. Do ich znalezienia potrzebne było specjalne przetwarzanie obrazu" - mówi dr Sheppard.

Badacze zauważyli ślad nowego księżyca Urana na zdjęciach wykonanych za pomocą teleskopów Magellana w Obserwatorium Las Campanas w Chile w listopadzie 2023 r. i dwa lata wcześniej. Słabą plamkę światła można było zidentyfikować dopiero wtedy, gdy astronomowie nałożyli na siebie i porównali obrazy z kilku nocy. Kilkuminutowe ekspozycje rejestrowane w ciągu 3-4 godzin ujawniły, że plamka światła poruszała się wraz z Uranem i wokół niego. Naukowcy nie mieli więc wątpliwości, że musi to być księżyc Urana.

Nowy obiekt jest 28. księżycem Urana i pierwszym odkrytym na orbicie tej planety od ponad 20 lat. Ma ok. 8 km średnicy, co czyni go najmniejszym znanym do tej pory satelitą siódmej planety od Słońca, i krąży wokół niej po mimośrodowej, nachylonej orbicie. Jedno okrążenie Urana zajmuje mu ok. 680 dni. Księżyc ma tymczasowy symbol S/2023 U1, jednak zgodnie z tradycją dostanie nazwę na cześć postaci z którejś ze sztuk Williama Szekspira lub Alexandra Pope'a, podobnie jak np. Tytania, Uriel, Ariel albo Miranda.

Dwa nowo odkryte księżyce Neptuna były już widoczne w 2021 r. na zdjęciach wykonanych przez teleskopy Magellana i japoński Subaru. Mniejszy z tych obiektów zidentyfikowano dopiero dzięki obrazom otrzymanym z teleskopów Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile i teleskopu Obserwatorium Gemini na Hawajach.

Neptun ma więc obecnie 16 znanych księżyców. Większy i jaśniejszy, wstępnie nazwany S/2002 N5, ma średnicę 23 km i okrąża planetę w prawie dziewięć lat. Drugi, S/2021 N1, o średnicy 14 km, potrzebuje na okrążenie ok. 27 lat. I te obiekty prawdopodobnie zmienią nazwę. Zgodnie z wytycznymi Międzynarodowej Unii Astronomicznej zostaną nazwane od imion nereid, nimf morskich z mitologii greckiej - jak wcześniej np. Galatea albo Halimede.

Zdaniem badaczy nowo odkryte księżyce potwierdzają, że wszystkie zewnętrzne planety Układu Słonecznego mają bardzo podobnie zorganizowany system księżyców. Najbliższe i najodleglejsze satelity każdej z tych planet to zwykle małe, lodowe obiekty poruszające się po znacznie nachylonych orbitach. Wszystkie trzy nowo odkryte księżyce wykazują podobieństwa w swoich orbitach do już znanych satelitów Urana i Neptuna. Według dr. Shepparda, orbita S/2023 U1 przypomina trajektorie Kalibana i Stephano. Mniejszy księżyc Neptuna, S/2021 N1, porusza się orbicie podobnej do toru Psamanthe i Neso, a orbita S/2002 N5 jest zbliżona do orbit Sao i Laomedei.

Dr Sheppard tłumaczy, że charakterystyczne orbity i niewielkie rozmiary nowych księżyców sugerują, że nie powstały one jednocześnie ze swoimi planetami. Prawdopodobnie to pozostałości większych ciał niebieskich, które zostały najpierw przechwycone przez grawitację Urana i Neptuna, a następnie rozpadły się w wyniku kolizji. Odkrywcy nowych obiektów uważają, że wokół tych dwóch planet mogą istnieć inne, jeszcze mniejsze księżyce. Zgodnie z obecną wiedzą w Układzie Słonecznym jest ponad 200 księżyców.

Dr Scott S. Sheppard ma na koncie ujawnienie wielu nowych ciał niebieskich. Jest odkrywcą lub współodkrywcą m.in. 56 księżyców Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, 29 planetoid i kilku komet. W uznaniu jego dokonań jedną z planetoid, odkrytą 22 marca 1999 r., nazwano (17898) Scottsheppard.

Anna Bugajska