Mitä paremmin teknologiamme kehittyvät, sitä paremmin löydämme esineitä avaruudesta. Tämä pätee varmasti Jupiteriin ja sen kuuihin. Ennen Galileoa kukaan ei tiennyt, että muilla planeetoilla on kuita. Sitten vuonna 1609/1610, kun hän teki parannuksia kaukoputkeensa, hän suuntasi sen kaasujättiläiseen ja lopulta löysi neljä kuuta: Ion, Europan, Ganymeden ja Calliston. Nyt nämä neljä luonnollista satelliittia kantavat myös hänen nimeään: the Galilean kuut .
Siitä lähtien vuosisatojen aikana ja erityisesti digitaaliaikanamme tähtitieteelliset työkalut ja menetelmät ovat kehittyneet jatkuvasti. Erityisesti laajakenttäiset CCD-laitteet (Charge Coupled Devices) ovat johtaneet tähtitieteellisten löytöjen räjähdysmäiseen määrään. Viime vuosina Jovian-kuiden vahvistettu määrä on noussut 79:ään. Nyt uusi tutkimus kertoo, että Jupiterin ympärillä saattaa olla 600 pientä epäsäännöllistä kuuta.
Uuden tutkimuksen nimi on ' Kilometrin mittakaavan retrogradisten jovian epäsäännöllisten kuuiden populaatio .” Pääkirjoittaja on Edward Ashton British Columbian yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitokselta. Kirjoittajat esittelevät havaintojaan virtuaalitilaisuudessa Europlanet Science Congress 2020 .
Selvyyden vuoksi tähtitieteilijöiden ryhmä ei itse asiassa nähnyt 600 kuuta. Sen sijaan he tarkastelivat vuoden 2010 arkistotietoja Kanada-Ranska-Hawaii-teleskooppi . He etsivät tiedoista pientä aluetta taivasta – noin yhden neliöasteen – ja löysivät neljä tusinaa pientä, epäsäännöllistä kuuta. Sen perusteella he ekstrapoloivat Jupiteria kiertävien pienten kuuiden lukumäärän ja päätyivät numeroon 600.
Kuut jaetaan kahteen luokkaan: säännölliset ja epäsäännölliset. Vaikka säännölliset kuut muodostuvat materiaalin kertymisen kautta levylle, kuten planeetat tekevät, epäsäännölliset ovat vangittuja esineitä. Tässä tutkimuksessa tutkijaryhmä löysi runsaasti pieniä epäsäännöllisiä kuita, Jupiterin voimakkaan painovoiman vangitsemia esineitä.
Tämä huomautuksilla varustettu värikuva Jupiterista ja sen neljästä suurimmasta kuusta – Io, Europa, Ganymede ja Callisto – on otettu JunoCam-kameralla NASAn Juno-avaruusaluksella 21. kesäkuuta 2016 6,8 miljoonan mailin (10,9 miljoonan kilometrin) etäisyydeltä Jupiterista. . Kuvan luotto: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Vuonna 2017 tutkijat julkaisivat tutkimuksen, jossa ilmoitettiin löytäneensä 12 muuta epäsäännöllistä Jupiteria kiertävää kuuta. Ennen tätä uutta tutkimusta tunnettujen Jovian epäsäännöllisten määrä oli 71. Ja tiedemiehet ovat spekuloineet vuosia, että Jupiterilla on tuntematon populaatio pienempiä kuita. Jotkut tähtitieteilijät ovat sanoneet, että suurilla jättiläisillä kaikilla on sama määrä satelliitteja niiden massojen eroista huolimatta. Se johtuu vain siitä, että niitä on vaikea nähdä.
Kanada-Ranska-Hawai'i-teleskooppi Mauna Kealla oli keskeinen rooli tässä työssä. Tuossa kaukoputkessa on tehokas digitaalikamera nimeltä MegaCam . Se on 340 megapikselin laajakuvantaja, joka näkee optisen ja lähi-infrapunan. Tässä tutkimuksessa tähtitieteilijät keskittyivät 60:een 140 sekunnin valotukseen Jupiterin lähellä sijaitsevalla alueella.
Heidän menetelmänsä sisälsi sen, mitä tiimi kutsuu 'siirto- ja pinoparametritilaksi tietojoukolle'. Tämä menetelmä voi paljastaa dataan piilotettuja pienempiä, himmeämpiä kuita. Pohjimmiltaan on 126 tapaa yhdistää nämä kuvat siirtämällä ja pinoamalla niitä digitaalisesti, jotta voidaan jäljitellä kaikkia mahdollisia nopeuksia ja suuntia, joita nämä uudet, mahdolliset Jovian-kuut saattavat kulkea taivaalla.
Tähtitieteilijät löysivät kuvistaan 52 kohdetta, jotka he tunnistivat epäsäännöllisiksi kuuiksi. Esineiden magnitudi oli 25,7, mikä vastaa noin 800 metrin (875 jaardin) halkaisijaltaan olevia kohteita. Näistä 52:sta seitsemän kirkkainta oli jo tunnettuja epäsäännöllisiä kuuta. Vaikka nämä seitsemän ovat progradikuuta, loput 45 ovat erittäin todennäköisesti retrogradisia kuita, mikä tarkoittaa, että ne kiertävät Jupiterin pyörimissuuntaa vastapäätä.
Näistä tiedoista ryhmä ekstrapoloi ja päätyi yhteensä 600 epäsäännölliseen Jovian-kuutaan.
Jupiterin sisäiset kuut ovat eteneviä, kun taas ulommat kuut ovat yleensä taaksepäin. Oddball-kuu Valetudo, joka löydettiin vuonna 2017, on progradikuu, joka ylittää retrogradisten kuuiden ulomman ryhmän kiertoradan. Kuvan luotto: Roberto Molar-Candanosa / Carnegie Institute for Science.
Nämä eivät ole vielä vahvistettuja löytöjä. Vahvistus edellyttää tarkkailua suurilla, maassa sijaitsevilla kaukoputkilla. Kun otetaan huomioon pieni koko ja aika, joka kuluu kunkin kuun suorittamiseen kiertoradalla, se on valtava tehtävä. Kaikkien näiden pienten esineiden vahvistamisella ei ehkä ole tarpeeksi tieteellistä arvoa oikeuttaakseen kaiken tämän halutun havaintoajan.
Vuonna an Sky and Telescopen haastattelu Johtava kirjoittaja Edward Ashton sanoi, että ei ole suunnitteilla seurantahavaintoja näiden havaintojen vahvistamiseksi. 'Olisi mukava vahvistaa ne', Ashton sanoi, 'mutta ei ole mahdollista jäljittää niitä aloittamatta alusta.'
Toisin kuin Jupiterin suuremmat kuut, kuten Io, Europa ja Ganymede, nämä epäsäännölliset kuut eivät muodostuneet keräämällä materiaalia levyyn. Sen sijaan ne todennäköisesti muodostuivat itsenäisiksi aurinkokunnan esineiksi heliosentrisillä kiertoradoilla. Jonkin epävarman mekanismin avulla ne lopulta vangittiin Jupiterin kiertoradalle. Heidän vangitsemisensa saattoi johtua ' kaasun veto , vetää alas äkillisen massan kasvun vuoksi ja kolmen ihmisen vuorovaikutus ', kirjoittajat kirjoittavat lehdessään.
Tämä tutkimus herättää myös mielenkiintoisen kysymyksen: mikä kuu tarkalleen ottaen on?
Kasvamme katsomalla Maan kuuta, joten meillä on tapana ajatella tietävämme, mikä 'kuu' on. Mutta kuun kokoalueelle ei ole tiukkaa määritelmää. Kuvan ansiot: NASA / GSFC / Arizona State University
Missä vaiheessa esine on tarpeeksi pieni, jotta sitä ei enää pidetä kuuna? Kaikenlaisia kiviä, kiviä ja pölyä kiertäviä planeettoja on varmasti olemassa. Joitakin pieniä satelliitteja kutsutaan kuunteiksi, mutta niiden määritelmästä ei myöskään ole sovittu. Onko jokin, jonka halkaisija on vain 100 metriä (328 jalkaa), todella kuu? Kuusukka? Onko katkaisua?
The Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto ei nimeä halkaisijaltaan alle kilometrin (0,62 mailia) esineitä, joten mikään näistä kohteista ei saa tunnistettavia nimiä. Ja heidän vahvistuksensa on odotettava jonkin tulevan päivän. On mahdollista, että Vera Rubinin observatorio , joka pystyy havaitsemaan hämäriä, ohimeneviä kohteita aurinkokunnassa, voi vahvistaa näiden kuiiden olemassaolon ja paljon muuta.
Nämä tulokset ovat mielenkiintoinen uusi luku Jupiterin ymmärtämisessä. Olemme siirtyneet Galileon vuonna 1610 tekemästä havainnosta neljästä planeetta kiertävästä kuusta tähän uuteen tutkimukseen, jossa on mukana tehokkaita teleskooppeja edistyneillä digitaalikameroilla ja monimutkaisia tietokonepohjaisia menetelmiä tietojen tutkimiseksi.
Nyt tiedämme, että Jupiterin kuit sisältävät aurinkokunnan suurimman luonnonsatelliitin (Ganymede), tulivuoren kuu (Io) ja kuut, joissa on valtameriä jääkerroksen alla (Europa). Lähetämme jopa avaruusaluksen, NASAn Eurooppa Clipper , vain tutkiakseni yhtä Jupiterin kuita tarkemmin elämän merkkejä etsimässä.
Mitä tulevaisuus tuo tullessaan?
Lisää:
- Uusi tutkimus: Kilometrin mittakaavan retrogradisten jovian epäsäännöllisten kuuiden populaatio
- Wikipedia: Jupiterin kuut
- Universumi tänään: Vaikka JUICE ei ole vielä laukaissut, se otti ensimmäiset kuvat Jupiterista ja sen kuuista