Noget stort er ved at ske i ydre solsystem
I de fjerne egne af vores solsystem er der gang i en kosmisk omvæltning, der rokker ved hierarkiet blandt gasgiganterne. Takket være en række præcise observationer vokser antallet af kendte måner hastigt, og Saturn befæster sin imponerende føring over Jupiter.
Små, næsten usynlige objekter i kredsløb om Saturn og Jupiter ændrer de officielle tal. Med hver forbedring af observationsteknikkerne opdager forskerne nye bittesmå legemer, der hidtil er gledet under radaren.
Forskere har identificeret endnu en gruppe af små naturlige satellitter omkring de to største gasplaneter. Disse opdagelser giver os værdifuld indsigt i solsystemets tidlige historie og dynamikken i de ydre planetariske systemer. Moderne teleskoper kan nu fange objekter, som ville have været fuldstændig usynlige for blot nogle år siden.
15 nye måner opdaget på én gang
Astronomerne har bekræftet endnu en gruppe bittesmå naturlige satellitter omkring de to største gasplaneter. I alt drejer det sig om 15 nye måner – 4 omkring Jupiter og 11 omkring Saturn. Det er ikke de storslåede isverder, vi kender fra rummissionernes billeder, men ekstremt små og svagt lysende fragmenter af sten og is.
Hvert af de nyopdagede objekter har en diameter på cirka 3 kilometer – omtrent på størrelse med en lille by. På den skala, og i kosmisk forstand er det virkelig mikroskopisk, er deres lysstyrke meget lav. Den befinder sig i intervallet 25–27 magnituder. Til sammenligning kan det svageste stjernelys, vi kan se med det blotte øje fra et mørkt sted på Jorden, kun nå ned til cirka 6 magnituder.
Disse måner er så svage, at selv avancerede amatørteleskoper slet ikke kan registrere dem. Det kræver enorme instrumenter og gentagne observationssessioner at spore dem. Tilsammen bringer disse objekter det samlede antal kendte måner i solsystemet op på 442. Det er langt fra det endelige tal – for med hver forbedring af observationsudstyr finder forskerne stadig flere genstande, der tidligere er undsluppet deres opmærksomhed.
Sådan jager man ekstremt svage objekter med verdens største teleskoper
Jupiters nye måner blev bl.a. opdaget ved hjælp af to kraftfulde jordbaserede teleskoper: det 6,5 meter store Magellan-Baade i Chile og det 8 meter store Subaru på Hawaii. Deres enorme spejle er i stand til at opsamle tilstrækkeligt lys til overhovedet at registrere så svage punkter på himlen.
Processen består ikke af et enkelt billede. Forskerne tager hele serier af fotografier med tidsintervaller imellem og sammenligner dem derefter for at finde objekter, der bevæger sig en smule i forhold til stjernebaggrunden. Bevægelsen er meget langsom, fordi afstandene til planeterne er enorme, men avancerede algoritmer er i stand til at opfange den.
- Først optages dybe billeder af det pågældende område af himlen
- Derefter sammenligner en computer billederne og detekterer punkter, der har ændret position
- Herefter verificeres det, om bevægelsesbanen antyder en gravitationsbinding til en bestemt planet
- Først efter måneder med sporing af banen tildeles objektet status som måne
- Forskere fra Minor Planet Center offentliggør derefter en bekræftelse i faglige bulletiner
- Hele processen kan tage flere år, inden et objekt officielt bekræftes
Denne møjsommelige fremgangsmåde forklarer, hvorfor antallet af måner stiger i spring. Nye observationsserier kan på én gang afsløre hele grupper af lignende objekter, der samler sig på fjerne, irregulære baner. Forskerne skal desuden udelukke muligheden for, at der er tale om en asteroid eller rumaffald.
Saturn sætter rekord: en overvældende føring over Jupiter
Med de nye bekræftelser har Saturn nu 285 kendte måner. Jupiter, på trods af sin enorme masse og sit ry som "planeternes konge", stopper ved 101. Forskellen er altså kolossal og vokser fortsat.
De seneste tal viser, at Saturn har næsten tre gange så mange kendte måner som Jupiter. Det er et markant skift fra det tidligere billede, hvor Jupiter blev betragtet som den absolutte leder. Kun objekter, der er indberettet og bekræftet af specialiserede institutioner – herunder Minor Planet Center, som udgiver de relevante cirkulærer, de såkaldte MPEC'er – optages i de officielle statistikker. Det er netop i sådanne bulletiner, at de seneste tilføjelser til begge planeters månesystemer er blevet beskrevet.
Det samlede billede af månelandskabet i solsystemet ser i dag sådan ud:
- Saturn: 285 kendte måner
- Jupiter: 101 kendte måner
- Uranus: 28 kendte måner
- Neptun: 16 kendte måner
- Mars: 2 små måner, Phobos og Deimos
- Jorden: 1 stor Måne
- Venus og Merkur: ingen måner
Forskellene er ekstreme. På den ene side har vi Saturn, der er omgivet af en hel sværm af små satellitter. På den anden side finder vi Jorden med én stor Måne og Mars med to bittesmå, irregulære måner.
Derfor har Saturn så mange små måner
Saturn befinder sig længere fra Solen end Jupiter og kredser i et område, hvor tætheden af den oprindelige materie var en smule anderledes. Rundt om denne planet breder der sig et veludviklet system af ringe og bælter af is- og stenfragmenter, hvilket hjælper med at "fange" mindre objekter i planetens gravitationsfælde.
Mange astronomer mener, at en stor del af de mindste satellitter er rester af engang større legemer. De kan være blevet revet fra hinanden som følge af kollisioner eller tætte passager og forvandlet sig til skyer af fragmenter, hvoraf en del har stabiliseret sig i irregulære baner. Jo stærkere et gravitationsfelt og jo mere frit materiale i planetens omgivelser, desto større er chancen for, at der dannes et veludviklet "rod-system" af små måner.
Fra et astrofysisk synspunkt er disse objekter fascinerende, fordi de indeholder "fastfrosne" oplysninger om det unge solsystem. Deres sammensætning, form og banefordeling hjælper med at rekonstruere forløbet af ældgamle kollisioner og planetmigrationer. Forskerne formoder, at visse måner oprindeligt kan have tilhørt andre objekter, eksempelvis Kuiperbæltet.
Et lille team bag hundredvis af måneopdagelser
Modsat hvad man måske ville forvente, er det ikke et kæmpestort konsortium, der står bag størstedelen af de seneste succeser, men en gruppe af få, højt specialiserede forskere. Populærvidenskabelige medier fremhæver særligt duoen Scott Sheppard og Edward Ashton, som uafhængigt af hinanden har bidraget til opdagelsen af snesevis af disse bittesmå legemer.
Forskere fra Carnegie Institution for Science i Washington og University of British Columbia i Canada har i årevis viet sig til systematiske observationer af solsystemets ydre regioner. Deres tålmodighed og præcision giver resultater, der ændrer vores forståelse af planetariske systemer. De får også hjælp fra internationalt samarbejde med andre observatorier i Chile, på Hawaii og andre steder med optimale observationsforhold.
