Ilustrația artistului a zecea planetă și a lunii sale. Credit imagine: Caltech. Faceți clic pentru a mări.
Noua planetă a 10-a descoperită, 2003 UB313, arată din ce în ce mai mult ca unul dintre principalii jucători ai sistemului solar. Are înălțimea unei adevărate planete (ultimele estimări o plasează cu aproximativ 20 la sută mai mare decât Pluto), un nume de cod captivant (Xena, după prințesa războinică TV) și o înregistrare Guinness Book-ish proprie (aproximativ 97 unități astronomice - sau la 9 miliarde de mile de soare - este cel mai îndepărtat obiect detectat de sistemul solar). Și, astronomi de la Institutul de Tehnologie din California și colegii lor au descoperit acum, are o lună.
Luna, de 100 de ori mai slabă decât Xena și orbitând planeta o dată la două săptămâni, a fost reperată pe 10 septembrie 2005, cu telescopul Keck II de 10 metri de la W.M. Observatorul Keck din Hawaii de Michael E. Brown, profesor de astronomie planetară, și colegii săi de la Caltech, Observatorul Keck, Universitatea Yale și Observatorul Gemeni din Hawaii. Cercetarea a fost parțial finanțată de NASA. O lucrare despre descoperire a fost trimisă pe 3 octombrie la Astrophysical Journal Letters.
„Din ziua în care am descoperit Xena, marea întrebare a fost dacă are sau nu lună”, spune Brown. „A avea o lună este, în mod inerent, misto, și este ceva pe care îl au majoritatea planetelor care se respectă de sine, așa că este bine să vedem că și asta o face.”
Brown estimează că luna, poreclită „Gabrielle” - după ce fictivul fantezist al lui Xena, este cel puțin o zecime din dimensiunea lui Xena, care se crede că are aproximativ 2700 km în diametru (Pluto are 2274 km) și poate fi în jur de 250 km.
Pentru a cunoaște mai exact dimensiunea lui Gabrielle, cercetătorii trebuie să cunoască compoziția lunii, care nu a fost încă determinată. Majoritatea obiectelor din Centura Kuiper, marea masivă a miniplanetelor care se întinde de dincolo de Neptun până la marginile îndepărtate ale sistemului solar, sunt aproximativ jumătate de rocă și jumătate de gheață cu apă. Întrucât o suprafață de jumătate de rocă, jumătate de gheață reflectă o cantitate destul de previzibilă de lumina soarelui, se poate face o estimare generală a mărimii unui obiect cu compoziția respectivă. Totuși, obiectele foarte înghețate reflectă mult mai multă lumină și astfel vor apărea mai strălucitoare - și deci mai mari - decât obiecte stâncoase de dimensiuni similare.
Alte observații ale lunii cu Telescopul spațial Hubble al NASA, planificat pentru noiembrie și decembrie, vor permite lui Brown și colegilor săi să identifice orbita exactă a lui Gabrielle în jurul Xenei. Cu aceste date, ei vor putea calcula masa lui Xena, folosind o formulă concepută prima dată în urmă cu aproximativ 300 de ani de Isaac Newton.
„O combinație între distanța lunii de planetă și viteza cu care merge în jurul planetei îți spune foarte exact care este masa planetei”, explică Brown. „Dacă planeta este foarte masivă, luna va ocoli foarte repede; dacă este mai puțin masivă, luna va călători mai încet. Este singurul mod în care am putea măsura vreodată masa Xena - pentru că are lună. ”
Cercetătorii au descoperit-o pe Gabrielle folosind sistemul recent de ghidare laser Star Adaptive Optical Keck II. Optica adaptivă este o tehnică care elimină estomparea turbulenței atmosferice, creând imagini la fel de clare precum ar fi obținute de la telescoapele spațiale. Noul sistem cu stele de ghidare laser permite cercetătorilor să creeze o „stea” artificială, sărind un fascicul laser de pe un strat al atmosferei la aproximativ 75 de mile deasupra solului. Stelele strălucitoare situate în apropierea obiectului de interes sunt utilizate ca punct de referință pentru corecțiile opticii adaptive. Deoarece nu există stele luminoase găsite în mod natural în apropiere de Xena, imagistica optică adaptivă ar fi fost imposibilă fără sistemul laser.
„Cu ajutorul Laser Guide Star Adaptive Optics, observatorii nu numai că obțin o rezoluție mai mare, dar lumina de la obiecte îndepărtate este concentrată pe o zonă mult mai mică a cerului, ceea ce face posibile detectări”, spune Marcos van Dam, om de știință de optică adaptivă la W.M. Observatorul Keck și al doilea autor pe noua lucrare.
Noul sistem a permis, de asemenea, lui Brown și colegilor săi să observe o lună mică în ianuarie, în jurul anului 2003 EL61, numit cod „Moș Crăciun”, un alt mare obiect nou al centurii Kuiper. Nicio lună nu a fost observată în jurul anului FY9 2005 sau „Easterbunny” - cea de-a treia dintre cele trei mari obiecte ale centurii Kuiper descoperite recent de Brown și colegii săi folosind telescopul Samuel Oschin de 48 inci la Observatorul Palomar. Dar prezența lunilor în jurul a trei dintre cele mai mari patru obiecte ale centurii Kuiper - Xena, Moș Crăciun și Pluton - provoacă idei convenționale despre modul în care lumile din această regiune a sistemului solar dobândesc sateliți.
Anterior, cercetătorii au crezut că obiectele centurii Kuiper au obținut lună printr-un proces numit captură gravitațională, în care două obiecte anterioare separate s-au mutat prea aproape unul de celălalt și au devenit prinse în îmbrățișarea gravitațională. S-a crezut că acest lucru este adevărat pentru micile denizene ale centurii Kuiper, dar nu și pentru Pluto. Luna masivă, plină de orbită a lui Pluto, Charon, a rupt planeta de miliarde de ani în urmă, după ce a fost zdrobită de un alt obiect al Centurii Kuiper. Lunile lui Xena și Moș Crăciun par cel mai bine explicate de o origine similară.
„Pluto a părut o dată un ciudat unic la marginea sistemului solar”, spune Brown. „Dar acum vedem că Xena, Pluto și ceilalți fac parte dintr-o familie diversă de obiecte mari, cu caracteristici, istorii și chiar luni similare, care împreună ne vor învăța mult mai multe despre sistemul solar decât orice alt ciudat ar face vreodată. “
Sursa originală: Comunicat de presă Caltech
