Washington, DC — Zwölf neue Jupitermonde wurden gefunden — 11 „normale“ äußere Monde und einer, den sie „Oddball“ nennen.“ Dies bringt Jupiters Gesamtzahl der bekannten Monde auf satte 79 – die meisten aller Planeten in unserem Sonnensystem.
Ein Team unter der Leitung von Scott S. Sheppard entdeckte die Monde erstmals im Frühjahr 2017, als sie im Rahmen der Jagd nach einem möglichen massereichen Planeten weit jenseits von Pluto nach sehr weit entfernten Objekten des Sonnensystems suchten. Im Jahr 2014 fand dasselbe Team das Objekt mit der entferntesten bekannten Umlaufbahn in unserem Sonnensystem und erkannte als erstes, dass ein unbekannter massereicher Planet am Rande unseres Sonnensystems, weit jenseits von Pluto, die Ähnlichkeit der Umlaufbahnen mehrerer kleiner extrem entfernter Objekte erklären könnte. Dieser vermeintliche Planet wird jetzt manchmal im Volksmund Planet X oder Planet Neun genannt. Dave Tholen von der University of Hawaii und Chad Trujillo von der Northern Arizona University sind ebenfalls Teil des Planet Search Teams.“Jupiter befand sich zufällig am Himmel in der Nähe der Suchfelder, in denen wir nach extrem weit entfernten Objekten des Sonnensystems suchten, so dass wir zufällig nach neuen Monden um Jupiter suchen konnten, während wir gleichzeitig nach Planeten am Rande unseres Sonnensystems suchten“, sagte Sheppard.Gareth Williams vom Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union nutzte die Beobachtungen des Teams, um die Umlaufbahnen der neu gefundenen Monde zu berechnen. „Es braucht mehrere Beobachtungen, um zu bestätigen, dass ein Objekt tatsächlich um Jupiter kreist“, sagte Williams. „Der ganze Prozess hat also ein Jahr gedauert.“Neun der neuen Monde sind Teil eines entfernten äußeren Schwarms von Monden, die ihn in der retrograden oder entgegengesetzten Richtung der Jupiter-Spin-Rotation umkreisen. Diese entfernten retrograden Monde sind in mindestens drei verschiedene Orbitalgruppierungen gruppiert und sind vermutlich die Überreste von drei einst größeren Mutterkörpern, die bei Kollisionen mit Asteroiden, Kometen oder anderen Monden auseinanderbrachen. Die neu entdeckten retrograden Monde brauchen etwa zwei Jahre, um Jupiter zu umkreisen.Zwei der neuen Entdeckungen sind Teil einer engeren, inneren Gruppe von Monden, die in der gleichen Richtung wie die Rotation des Planeten umkreisen. Diese inneren Programmmonde haben alle ähnliche Bahnabstände und Neigungswinkel um Jupiter und werden daher auch als Fragmente eines größeren Mondes angesehen, der auseinander gebrochen wurde. Diese beiden neu entdeckten Monde brauchen etwas weniger als ein Jahr, um Jupiter zu umrunden.“Unsere andere Entdeckung ist eine echte Kuriosität und hat eine Umlaufbahn wie kein anderer bekannter Jupitermond“, erklärte Sheppard. „Es ist wahrscheinlich auch Jupiters kleinster bekannter Mond mit einem Durchmesser von weniger als einem Kilometer“.
Dieser neue „Oddball“ -Mond ist weiter entfernt und geneigter als die programmierte Mondgruppe und benötigt etwa eineinhalb Jahre, um Jupiter zu umkreisen. Im Gegensatz zu der näher gelegenen Prograde-Gruppe von Monden hat dieser neue Oddball-Prograde-Mond eine Umlaufbahn, die die äußeren retrograden Monde kreuzt.Infolgedessen treten viel wahrscheinlicher Frontalkollisionen zwischen dem „Oddball“ -Programm und den retrograden Monden auf, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
„Dies ist eine instabile Situation“, sagte Sheppard. „Frontalkollisionen würden schnell auseinanderbrechen und die Objekte zu Staub zermahlen.“ Es ist möglich, dass die verschiedenen orbitalen Mondgruppierungen, die wir heute sehen, in der fernen Vergangenheit durch diesen genauen Mechanismus gebildet wurden.Das Team glaubt, dass dieser kleine „seltsame“ Programmmond der letzte verbleibende Überrest eines einst größeren programmumlaufenden Mondes sein könnte, der bei früheren Frontalkollisionen einige der retrograden Mondgruppen gebildet hat. Der Name Valetudo wurde dafür vorgeschlagen, nach der Urenkelin des römischen Gottes Jupiter, der Göttin der Gesundheit und Hygiene.Die Aufklärung der komplexen Einflüsse, die die Umlaufbahngeschichte eines Mondes geprägt haben, kann Wissenschaftler über die frühen Jahre unseres Sonnensystems informieren. Zum Beispiel deutet die Entdeckung, dass die kleinsten Monde in Jupiters verschiedenen Orbitalgruppen immer noch reichlich vorhanden sind, darauf hin, dass die Kollisionen, die sie hervorbrachten, nach der Ära der Planetenentstehung auftraten, als die Sonne noch von einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub umgeben war, aus der die Planeten geboren wurden.
Aufgrund ihrer Größe — ein bis drei Kilometer — werden diese Monde stärker von umgebendem Gas und Staub beeinflusst. Wenn diese Rohstoffe noch vorhanden gewesen wären, als Jupiters erste Generation von Monden kollidierte, um seine gegenwärtigen Gruppierungen von Monden zu bilden, hätte der Widerstand, den das verbleibende Gas und der Staub auf die kleineren Monde ausübten, ausgereicht, um sie dazu zu bringen, sich nach innen zu drehen Jupiter. Ihre Existenz zeigt, dass sie wahrscheinlich entstanden sind, nachdem sich dieses Gas und dieser Staub aufgelöst hatten.
Die ersten Entdeckungen der meisten neuen Monde wurden am Blanco 4-Meter-Teleskop am Cerro Tololo Inter-American in Chile gemacht und vom National Optical Astronomical Observatory der Vereinigten Staaten betrieben. Das Teleskop wurde kürzlich mit der Dark Energy Camera aufgerüstet, was es zu einem leistungsstarken Werkzeug für die Vermessung des Nachthimmels für schwache Objekte macht. Mehrere Teleskope wurden verwendet, um die Funde zu bestätigen, darunter das 6,5-Meter-Magellan-Teleskop am Las Campanas Observatory von Carnegie in Chile; das 4-Meter Discovery Channel Teleskop am Lowell Observatory Arizona (dank Audrey Thirouin, Nick Moskovitz und Maxime Devogele); das 8-Meter Subaru Teleskop und das Univserity of Hawaii 2.2 Meter Teleskop (dank Dave Tholen und Dora Fohring an der Universität von Hawaii); und 8-Meter Gemini Teleskop in Hawaii (dank Director’s Discretionary Time to recover Valetudo). Bob Jacobson und Marina Brozovic vom Jet Propulsion Laboratory der NASA bestätigten 2017 die berechnete Umlaufbahn des ungewöhnlichen Oddball-Mondes, um seine Standortvorhersage während der Wiederherstellungsbeobachtungen 2018 zu überprüfen, um sicherzustellen, dass der neue interessante Mond nicht verloren ging.
Bildunterschrift: Wiederherstellungsbilder von Valetudo vom Magellan-Teleskop im Mai 2018. Der Mond bewegt sich relativ zum stationären Hintergrund entfernter Sterne. Jupiter ist nicht im Feld, sondern links oben.
Diese Forschung wurde teilweise durch ein NASA Planetary Astronomy Grant finanziert und enthält Daten, die mit den 6,5-Meter-Magellan-Teleskopen gesammelt wurden. Dieses Projekt verwendete Daten, die mit der Dark Energy Camera (DECam) gewonnen wurden, die von den kooperierenden Institutionen des Dark Energy Survey (DES) erstellt wurde. Beobachtungen wurden teilweise bei CTIO, NOAO, die von der Association of Universities for Research in Astronomy im Auftrag der NSF betrieben werden, erhalten.