Taiteilijakuva 10. planeetasta ja sen kuusta. Kuvaluotto: Caltech. Klikkaa suurentaaksesi.
Äskettäin löydetty kymmenes planeetta, 2003 UB313, näyttää yhä enemmän aurinkokunnan suurimmista toimijoista. Sillä on todellisen planeetan jama (viimeisimpien arvioiden mukaan se on noin 20 prosenttia suurempi kuin Pluton), tarttuva koodinimi (Xena, TV-soturiprinsessan jälkeen) ja oma Guinnessin kirja -kirjaus (noin 97 tähtitieteelliset yksiköt - tai 9 miljardia mailia auringosta - se on aurinkokunnan kauimmin havaittu kohde). Ja Kalifornian teknillisen instituutin tähtitieteilijät ja heidän kollegansa ovat huomanneet, että sillä on kuu.
Kuu, joka oli 100 kertaa halvempi kuin Xena ja kiertää planeettaa muutaman viikon välein, huomasi 10. syyskuuta 2005 10-metrisen Keck II-kaukoputken avulla W.M. Keckin observatorion Havaijilla, kirjoittanut planeettaastronomian professori Michael E. Brown ja hänen kollegansa Caltechissa, Keckin observatoriossa, Yalen yliopistossa ja Gemini-observatoriossa Havaijilla. Tutkimusta rahoitti osittain NASA. Löytöjä koskeva asiakirja toimitettiin 3. lokakuuta Astrophysical Journal Letters -lehteen.
”Siitä päivästä lähtien, kun löysimme Ksenan, suuri kysymys on ollut, onko sillä kuu tai ei”, Brown sanoo. "Kuun saaminen on vain luonnostaan viileää - ja se on jotain, mitä eniten arvostavilla planeetoilla on, joten on hyvä nähdä, että tämäkin tekee."
Brown arvioi, että kuu, lempinimeltään “Gabrielle”, kuvitteellisen Xenan fiktiivisen sivupiksin jälkeen, on vähintään kymmenesosa Ksenan koosta, jonka uskotaan olevan halkaisijaltaan noin 2700 km (Pluto on 2274 km), ja se saattaa olla noin 250 km poikki.
Jotta Gabrielle voisi tietää koon tarkemmin, tutkijoiden on tiedettävä kuun koostumus, jota ei ole vielä määritetty. Useimmat Kuiperin vyön esineet, massiivinen miniplaneettojen karho, joka ulottuu Neptunuksen ulkopuolelta aurinkokunnan kaukaisiin reunuksiin, ovat noin puoli kallio- ja puoli vesijäätä. Koska puolikallion, puolijään pinta heijastaa melko ennustettavaa määrää auringonvaloa, voidaan tehdä yleinen arvio esineestä, jolla on kyseinen koostumus. Hyvin jäiset esineet heijastavat kuitenkin paljon enemmän valoa, ja siten ne näyttävät kirkkaammilta - ja siten isommilta - kuin vastaavankokoiset kiviset esineet.
Lisähavainnot kuusta NASA: n Hubble-avaruusteleskoopilla, joka on suunniteltu marraskuuhun ja joulukuuhun, antavat Brownin ja hänen kollegoidensa kiinnittää Gabriellen tarkan kiertoradan Xenan ympärille. Näiden tietojen avulla he voivat laskea Xenan massan käyttämällä kaavaa, jonka Isaac Newton suunnitteli ensin noin 300 vuotta sitten.
"Yhdistelmä kuun etäisyydestä planeetasta ja nopeudesta, jolla se kiertää planeetan ympäri, kertoo sinulle tarkalleen, mikä on planeetan massa", selittää Brown. ”Jos planeetta on erittäin massiivinen, kuu kiertää hyvin nopeasti; jos se on vähemmän massiivinen, kuu matkustaa hitaammin. Se on ainoa tapa, jolla voimme koskaan mitata Ksenan massan, koska siinä on kuu. ”
Tutkijat löysivät Gabriellen Keck II: n hiljattain tilaaman Laser Guide Star Adaptive -optiikkajärjestelmän avulla. Adaptiivinen optiikka on tekniikka, joka poistaa ilmakehän turbulenssin hämärtymisen luomalla kuvia niin teräviä kuin mitä saadaan avaruuspohjaisista kaukoputkista. Uusi laser-ohjaustähtijärjestelmä antaa tutkijoille mahdollisuuden luoda keinotekoinen “tähti” heittämällä lasersäteen pois ilmakehän kerroksesta noin 75 mailin päähän maanpinnasta. Kiinnostavan kohteen lähellä sijaitsevia kirkkaita tähtiä käytetään adaptiivisen optiikan korjausten vertailupisteenä. Koska Xenan lähellä ei luonnollisesti ole kirkkaita tähtiä, mukautuva optisen kuvantaminen olisi ollut mahdotonta ilman laserjärjestelmää.
"Laser Guide Star Adaptive Optics -sovelluksella tarkkailijat eivät vain saa enemmän resoluutiota, vaan etäisten esineiden valo keskittyy paljon pienemmälle taivaan alueelle, mikä tekee heikot havainnot mahdolliseksi", sanoo W.M: n mukautuvan optiikan tutkija Marcos van Dam. Keck Observatory ja toinen kirjailija uudessa lehdessä.
Uusi järjestelmä antoi Brownille ja hänen kollegoilleen myös mahdollisuuden havaita pieni kuu tammikuussa noin 2003 EL61, koodinimeltään “Joulupukki”, toinen suuri uusi Kuiper Belt -objekti. Kuukausia ei havaittu vuoden 2005 FY9: n tai "pääsiäisenpunaisen" ympärillä. Kolmas kolmesta suuresta Kuiperin vyön esineestä, jotka Brown ja hänen kollegansa äskettäin löysivät käyttämällä 48 tuuman Samuel Oschinin kaukoputkea Palomarin observatoriossa. Mutta kuukausien läsnäolo kolmen Kuiper Beltin neljästä suurimmasta esineestä - Ksenasta, Joulupukista ja Plutosta - haastaa perinteiset ideat siitä, kuinka maailmat tällä aurinkokunnan alueella hankkivat satelliitteja.
Aiemmin tutkijat uskoivat, että Kuiper Belt -objektit saivat kuut gravitaatiokaappauksena kutsutun prosessin avulla, jossa kaksi aiemmin erillistä objektia siirtyivät liian lähelle toisiaan ja takertuvat toistensa painovoimaiseen syleilyyn. Tämän ajateltiin olevan totta Kuiper Beltin pienistä asukkaista, mutta ei kuitenkaan Plutosta. Pluuton massiivinen, tiiviisti kiertävä kuu Charon hajosi planeetan miljardeja vuosia sitten sen jälkeen, kun se oli murskattu toisen Kuiper Belt -objektin kanssa. Ksenan ja Joulupukin kuut näyttävät parhaiten selittyvän samanlaisella alkuperällä.
"Pluuto näytti kerran ainutlaatuiselta oddballilta aurinkokunnan reunalla", Brown sanoo. ”Mutta näemme nyt, että Xena, Pluto ja muut ovat osa monipuolista perhettä, joka koostuu suurista esineistä, joilla on samanlaiset ominaisuudet, historia ja jopa kuut, jotka yhdessä opettavat meille paljon enemmän aurinkokunnasta kuin mikään yksittäinen pariton pallo koskaan voisi. ”
Alkuperäinen lähde: Caltech-lehdistötiedote
