Washington, DC—Sono state trovate dodici nuove lune in orbita attorno a Giove-11 lune esterne ” normali “e una che chiamano” oddball.”Questo porta il numero totale di lune conosciute di Giove a un enorme 79 – la maggior parte di qualsiasi pianeta nel nostro Sistema solare.
Un team guidato da Scott S di Carnegie. Sheppard avvistò per la prima volta le lune nella primavera del 2017 mentre stavano cercando oggetti del Sistema Solare molto distanti come parte della caccia a un possibile pianeta massiccio ben oltre Plutone.
Nel 2014, questo stesso team ha trovato l’oggetto con l’orbita più lontana conosciuta nel nostro Sistema solare ed è stato il primo a rendersi conto che un pianeta massiccio sconosciuto ai margini del nostro Sistema solare, ben oltre Plutone, potrebbe spiegare la somiglianza delle orbite di diversi piccoli oggetti estremamente distanti. Questo pianeta putativo è ora a volte popolarmente chiamato Pianeta X o Pianeta Nove. Anche Dave Tholen dell’Università delle Hawaii e Chad Trujillo della Northern Arizona University fanno parte del team di ricerca del pianeta.
“Giove si trovava nel cielo vicino ai campi di ricerca in cui stavamo cercando oggetti del Sistema Solare estremamente distanti, quindi eravamo serendipitosamente in grado di cercare nuove lune intorno a Giove mentre allo stesso tempo cercavamo pianeti ai margini del nostro Sistema solare”, ha detto Sheppard.
Gareth Williams del Minor Planet Center dell’Unione Astronomica Internazionale ha utilizzato le osservazioni del team per calcolare le orbite delle lune appena trovate.
“Ci vogliono diverse osservazioni per confermare che un oggetto orbita effettivamente attorno a Giove”, ha detto Williams. “Quindi, l’intero processo ha richiesto un anno.”
Nove delle nuove lune fanno parte di un lontano sciame esterno di lune che orbitano nella direzione retrograda o opposta della rotazione di rotazione di Giove. Queste lune retrograde distanti sono raggruppate in almeno tre gruppi orbitali distinti e si pensa che siano i resti di tre corpi genitori una volta più grandi che si sono spezzati durante le collisioni con asteroidi, comete o altre lune. Le lune retrograde appena scoperte impiegano circa due anni per orbitare attorno a Giove.
Due delle nuove scoperte fanno parte di un gruppo più stretto e interno di lune che orbitano nel prograde, o nella stessa direzione della rotazione del pianeta. Queste lune prograde interne hanno tutte distanze orbitali simili e angoli di inclinazione attorno a Giove e quindi si pensa che siano anche frammenti di una luna più grande che è stata spezzata. Queste due lune appena scoperte impiegano poco meno di un anno per viaggiare intorno a Giove.
“La nostra altra scoperta è una vera stranezza e ha un’orbita come nessun’altra luna gioviana conosciuta”, ha spiegato Sheppard. “È anche probabilmente la più piccola luna conosciuta di Giove, essendo meno di un chilometro di diametro”.
Questa nuova luna “strana” è più distante e più inclinata del gruppo di lune prograde e impiega circa un anno e mezzo per orbitare attorno a Giove. Quindi, a differenza del gruppo di lune prograde più ravvicinato, questa nuova luna prograde stravagante ha un’orbita che attraversa le lune retrograde esterne.
Di conseguenza, è molto più probabile che si verifichino collisioni frontali tra il prograde “oddball” e le lune retrograde, che si muovono in direzioni opposte.
“Questa è una situazione instabile”, ha detto Sheppard. “Le collisioni frontali si rompevano rapidamente e riducevano gli oggetti in polvere.”
È possibile che i vari raggruppamenti orbitali della luna che vediamo oggi si siano formati nel lontano passato attraverso questo esatto meccanismo.
Il team pensa che questa piccola luna prograda “strana” potrebbe essere l’ultimo residuo di una luna orbitante prograde una volta più grande che ha formato alcuni dei raggruppamenti lunari retrogradi durante le passate collisioni frontali. Il nome Valetudo è stato proposto per esso, dopo la pronipote del dio romano Giove, la dea della salute e dell’igiene.
Chiarire le complesse influenze che hanno modellato la storia orbitale di una luna può insegnare agli scienziati i primi anni del nostro sistema solare.
Ad esempio, la scoperta che le lune più piccole nei vari gruppi orbitali di Giove sono ancora abbondanti suggerisce che le collisioni che le hanno create si sono verificate dopo l’era della formazione del pianeta, quando il Sole era ancora circondato da un disco rotante di gas e polvere da cui sono nati i pianeti.
A causa delle loro dimensioni—da uno a tre chilometri—queste lune sono più influenzate dal gas e dalla polvere circostanti. Se queste materie prime fossero state ancora presenti quando la prima generazione di lune di Giove si scontrò per formare i suoi attuali raggruppamenti di lune, la resistenza esercitata da qualsiasi gas e polvere rimanente sulle lune più piccole sarebbe stata sufficiente a causarle a spirale verso l’interno verso Giove. La loro esistenza mostra che probabilmente si sono formati dopo che questo gas e polvere si sono dissipati.
La scoperta iniziale della maggior parte delle nuove lune è stata fatta sul telescopio da 4 metri Blanco al Cerro Tololo Inter-American in Cile e gestito dal National Optical Astronomical Observatory degli Stati Uniti. Il telescopio è stato recentemente aggiornato con la Dark Energy Camera, che lo rende un potente strumento per il rilevamento del cielo notturno per oggetti deboli. Diversi telescopi sono stati utilizzati per confermare i reperti, tra cui il telescopio Magellano di 6,5 metri presso l’Osservatorio Las Campanas di Carnegie in Cile; i 4 metri di Discovery Channel Telescopio presso l’Osservatorio Lowell in Arizona (grazie a Audrey Thirouin, Nick Moskovitz e Maxime Devogele); 8 metri Subaru Telescope e il Univserity di Hawaii 2.2 meter telescope (grazie a Dave Tholen e Dora Fohring presso l’Università delle Hawaii); e 8 metri di Gemini Telescope alle Hawaii (grazie al Direttore Discrezionale Tempo per recuperare Valetudo). Bob Jacobson e Marina Brozovic del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno confermato l’orbita calcolata dell’insolita luna strana in 2017 per ricontrollare la sua previsione di posizione durante le osservazioni di recupero 2018 al fine di assicurarsi che la nuova luna interessante non fosse persa.
Didascalia: Immagini di recupero di Valetudo dal telescopio Magellano a maggio 2018. La luna può essere vista muoversi rispetto allo sfondo dello stato stazionario di stelle lontane. Giove non è in campo, ma in alto a sinistra.
Questa ricerca è stata parzialmente finanziata da una borsa di studio NASA Planetary Astronomy e include i dati raccolti con i telescopi Magellan da 6,5 metri. Questo progetto ha utilizzato i dati ottenuti con la Dark Energy Camera (DECam), costruita dalle istituzioni collaboratrici del Dark Energy Survey (DES). Le osservazioni sono state in parte ottenute al CTIO, NOAO, gestito dall’Associazione delle Università per la ricerca in astronomia, sotto contratto con la NSF.