Noget bemærkelsesværdigt foregår i yderkanten af vores solsystem
I de yderste egne af solsystemet er der ved at ske noget, der på ny omskriver hierarkiet blandt gaskæmperne. Takket være en række præcise observationer vokser antallet af kendte måner hurtigt, og Saturn opbygger et imponerende forspring over Jupiter.
Små, næsten usynlige objekter i kredsløb om Saturn og Jupiter er ved at ændre de officielle statistikker. Hvad der tidligere syntes afgjort, er nu til debat igen – og Saturn er ved at løbe fra konkurrenten.
Astronomer har nu identificeret 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 dramatiske isverdener som dem, vi kender fra rumsondernes fotografier, men ekstremt små, svagt lysende fragmenter af sten og is.
15 nyopdagede miniaturemåner i tal
Hvert af de nyopdagede objekter har en diameter på cirka 3 kilometer – omtrent på størrelse med en mindre by. I kosmisk målestok er det mikroskopisk, og lysstyrken afspejler det: objekterne befinder sig i intervallet 25–27 magnituder. Til sammenligning kan det blotte øje fra et mørkt sted på Jorden akkurat skimte stjerner på omkring 6 magnituder.
Disse måner er så svage, at selv avancerede amatørteleskoper er fuldstændigt blinde for dem. Det kræver enorme instrumenter og gentagne observationssessioner over mange nætter at registrere dem overhovedet.
Med tilføjelsen af disse objekter er det samlede antal kendte måner i solsystemet nu oppe på 442. Og det er langt fra det endelige tal – for hver forbedring af observationsteknikken finder astronomerne nye bittesmå ting, der hidtil har undsluppet opdagelse.
De fleste af disse små satellitter kredser i meget uregelmæssige baner langt fra deres moderplaneter. Nogle bevæger sig endda i retrograd retning – altså modsat hvad de store, velkendte måner gør.
Teleskopernes grænser: sådan jages så svage objekter
Jupiters nye måner blev blandt andet fundet ved hjælp af to kraftfulde jordbaserede teleskoper: det 6,5 meter store Magellan-Baade i Chile og det 8 meter store Subaru-teleskop på Hawaii. Netop deres enorme spejle er i stand til at opsamle tilstrækkeligt lys til overhovedet at registrere så svage lyspunkter på himlen.
Processen handler ikke om ét enkelt billede. Forskerne tager lange serier af fotografier med tidsmellemrum og sammenligner dem derefter – på jagt efter objekter, der forskydes en smule i forhold til baggrundsstjernerne. Bevægelsen er yderst langsom, fordi afstandene fra planeterne er enorme, men avancerede algoritmer er i stand til at opfange den.
Identifikationsprocessen for nye måner forløber typisk i flere trin:
- Først tages dybe billeder af det pågældende område af himlen
- Derefter sammensætter computeren billederne og registrerer punkter, der har ændret position
- Herefter verificeres det, om bevægelsesbanen antyder en gravitationsmæssig binding til en bestemt planet
- Først efter flere måneders overvågning af banen tildeles objektet status som måne
- Hele processen kan tage adskillige år, inden den endelige bekræftelse falder
Denne omstændelige fremgangsmåde forklarer, hvorfor antallet af måner stiger i spring. Nye observationskampagner kan på én gang afsløre hele grupper af lignende objekter, der samler sig i fjerne, uregelmæssige baner.
Saturn distancerer sig: imponerende forspring over Jupiter
Med de seneste bekræftelser har Saturn nu 285 kendte måner. Jupiter – på trods af sin enorme masse og ry som "planeternes konge" – er stoppet på 101. Forskellen er altså enorm og vokser fortsat.
Aktuelle data viser, at Saturn har næsten tre gange så mange kendte måner som Jupiter. Det er en markant ændring i forhold til 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 – optages i de officielle statistikker.
Det samlede billede af månelandskabet i solsystemet ser i dag således ud:
- Saturn: 285 bekræftede måner
- Jupiter: 101 bekræftede måner
- Uranus: 27 måner
- Neptun: 14 måner
- Mars: 2 måner (Phobos og Deimos)
- Jorden: 1 måne
- Venus og Merkur: 0 måner
Forskellene er ekstreme. På den ene side har vi Saturn, der omgiver sig med en hel sværm af små satellitter – på den anden side Jorden med én stor måne og Mars med to små, uregelmæssige legemer.
Hvorfor har Saturn så mange bittesmå måner?
Saturn befinder sig længere fra Solen end Jupiter og kredser i en region, hvor tætheden af det tidlige materiale var noget anderledes fordelt. Rundt om planeten breder der sig et veludviklet system af ringe og bånd af is- og klippegrus, hvilket hjælper med at "fange" mindre objekter i gravitationsfælden.
Mange astronomer mener, at en væsentlig del af de mindste satellitter er rester fra engang større legemer. De kan være blevet revet fra hinanden som følge af kollisioner eller tætte passager og omdannet til skyer af fragmenter, hvoraf en del stabiliserede sig i uregelmæssige baner.
Jo stærkere et gravitationsfelt, og jo mere frit materiale der befinder sig i planetens nærhed, desto større er chancen for, at der opstår et veludviklet system af små måner. Fra et astrofysisk synspunkt er disse objekter fascinerende, fordi de gemmer på frosne informationer om det unge solsystem. Deres sammensætning, form og banernes fordeling hjælper med at rekonstruere fortidens kollisioner og planeternes vandringer.
Forskere ved observatorier verden over fortsætter den systematiske kortlægning af omgivelserne omkring begge gaskæmper. Med udviklingen af nye detektorer og forbedrede billedbehandlingsalgoritmer forventes antallet af bekræftede måner at stige betydeligt i de kommende år.
Et lille team bag hundredvis af måner
Bag en stor del af de seneste opdagelser gemmer sig ikke et enormt konsortium, men en gruppe af få, højt specialiserede forskere. Inden for formidlingsmiljøet fremhæves især duoen Scott Sheppard og Edward Ashton, som uafhængigt af hinanden har bidraget til opdagelsen af snesevis af nye satellitter.
Disse astronomer har brugt årevis på omhyggeligt at gennemgå arkivbilleder og planlægge nye observationskampagner. Deres fokus på de fjerne egne omkring gaskæmperne har givet bemærkelsesværdige resultater og bidraget til at omskrive astronomiens lærebøger.
Man kan spørge sig selv, om det giver mening at lede efter endnu flere bittesmå fragmenter i udkanten af solsystemet. Svaret er entydigt: hver ny måne giver forskerne værdifuld information om, hvordan planeterne opstod og hvordan hele vores kosmiske nabolag udviklede sig.
