Καλλιτεχνική απεικόνιση του 10ου πλανήτη και του φεγγαριού του. Πιστωτική εικόνα: Caltech. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Ο 10ος πλανήτης που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, το UB313 2003, μοιάζει όλο και περισσότερο με έναν από τους σημαντικότερους παίκτες του ηλιακού συστήματος. Έχει το ύψος ενός πραγματικού πλανήτη (οι τελευταίες εκτιμήσεις το έχουν περίπου 20 τοις εκατό μεγαλύτερο από τον Πλούτωνα), ένα πιασάρικο κωδικό όνομα (Xena, μετά την πριγκίπισσα του πολεμιστή της τηλεόρασης), και ένα δικό του δίσκο Guinness Book-ish (περίπου 97 αστρονομικές μονάδες - ή 9 δισεκατομμύρια μίλια από τον ήλιο - είναι το πιο απομακρυσμένο αντικείμενο του ηλιακού συστήματος). Και, οι αστρονόμοι από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια και οι συνάδελφοί τους ανακάλυψαν τώρα, έχει ένα φεγγάρι.
Το φεγγάρι, 100 φορές πιο αχνό από το Xena και σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μία φορά κάθε δύο εβδομάδες, εντοπίστηκε στις 10 Σεπτεμβρίου 2005, με το τηλεσκόπιο Keck II 10 μέτρων στο W.M. Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη από τον Michael E. Brown, καθηγητή πλανητικής αστρονομίας και τους συναδέλφους του στο Caltech, το Παρατηρητήριο Keck, το Πανεπιστήμιο Yale και το Παρατηρητήριο Gemini στη Χαβάη. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από τη NASA. Ένα έγγραφο σχετικά με την ανακάλυψη υποβλήθηκε στις 3 Οκτωβρίου στο Astrophysical Journal Letters.
«Από την ημέρα που ανακαλύψαμε την Xena, το μεγάλο ερώτημα ήταν αν έχει φεγγάρι ή όχι», λέει ο Μπράουν. "Το να έχεις ένα φεγγάρι είναι εγγενώς δροσερό - και είναι κάτι που έχουν οι περισσότεροι αυτοεκτιμούμενοι πλανήτες, οπότε είναι καλό να βλέπεις ότι το κάνει και αυτό."
Ο Μπράουν εκτιμά ότι το φεγγάρι, με το παρατσούκλι «Gabrielle» -μετά το φανταστικό sidekick του Xena- είναι τουλάχιστον το ένα δέκατο του μεγέθους της Xena, το οποίο πιστεύεται ότι έχει διάμετρο περίπου 2700 km (ο Πλούτωνας είναι 2274 km) και μπορεί να είναι περίπου 250 χλμ. απέναντι.
Για να γνωρίζουν με ακρίβεια το μέγεθος του Gabrielle, οι ερευνητές πρέπει να γνωρίζουν τη σύνθεση του φεγγαριού, η οποία δεν έχει ακόμη καθοριστεί. Τα περισσότερα αντικείμενα στη ζώνη Kuiper, η τεράστια δέσμη των μικροπλανητών που εκτείνεται από πέρα από τον Ποσειδώνα προς τα μακρινά περιθώρια του ηλιακού συστήματος, είναι περίπου μισός βράχος και μισός πάγος νερού. Δεδομένου ότι η επιφάνεια μισού βράχου, μισού πάγου αντανακλά μια αρκετά προβλέψιμη ποσότητα ηλιακού φωτός, μπορεί να γίνει μια γενική εκτίμηση του μεγέθους ενός αντικειμένου με αυτήν τη σύνθεση. Πολύ παγωμένα αντικείμενα, ωστόσο, αντανακλούν πολύ περισσότερο φως, και έτσι θα φαίνονται φωτεινότερα - και επομένως μεγαλύτερα - από όμοια μεγέθη βραχώδη αντικείμενα.
Περαιτέρω παρατηρήσεις για το φεγγάρι με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA, που προγραμματίστηκε για τον Νοέμβριο και τον Δεκέμβριο, θα επιτρέψουν στον Μπράουν και τους συναδέλφους του να εντοπίσουν την ακριβή τροχιά του Γκαμπριέλ γύρω από το Xena. Με αυτά τα δεδομένα, θα μπορούν να υπολογίζουν τη μάζα του Xena, χρησιμοποιώντας έναν τύπο που επινοήθηκε για πρώτη φορά πριν από περίπου 300 χρόνια από τον Isaac Newton.
«Ένας συνδυασμός της απόστασης του φεγγαριού από τον πλανήτη και της ταχύτητας που περνάει γύρω από τον πλανήτη σας λέει με ακρίβεια ποια είναι η μάζα του πλανήτη», εξηγεί ο Μπράουν. «Εάν ο πλανήτης είναι πολύ ογκώδης, το φεγγάρι θα γυρίσει πολύ γρήγορα. Αν είναι λιγότερο ογκώδες, το φεγγάρι θα ταξιδέψει πιο αργά. Είναι ο μόνος τρόπος που θα μπορούσαμε ποτέ να μετρήσουμε τη μάζα της Xena - επειδή έχει ένα φεγγάρι. "
Οι ερευνητές ανακάλυψαν τον Gabrielle χρησιμοποιώντας το σύστημα Laser Adaptive Optics του Keck II που τέθηκε πρόσφατα σε λειτουργία. Η προσαρμοστική οπτική είναι μια τεχνική που αφαιρεί το θόλωμα των ατμοσφαιρικών στροβιλισμών, δημιουργώντας εικόνες τόσο ευκρινείς όσο θα λαμβάνονται από διαστημικά τηλεσκόπια. Το νέο σύστημα αστεριών οδηγών λέιζερ επιτρέπει στους ερευνητές να δημιουργήσουν ένα τεχνητό «αστέρι» αναπηδώντας μια ακτίνα λέιζερ από ένα στρώμα της ατμόσφαιρας περίπου 75 μίλια πάνω από το έδαφος. Τα φωτεινά αστέρια που βρίσκονται κοντά στο αντικείμενο ενδιαφέροντος χρησιμοποιούνται ως σημείο αναφοράς για τις προσαρμοστικές διορθώσεις οπτικών. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν φυσικά φωτεινά αστέρια κοντά στο Xena, η προσαρμοστική οπτική απεικόνιση θα ήταν αδύνατη χωρίς το σύστημα λέιζερ.
«Με το Laser Guide Star Adaptive Optics, οι παρατηρητές όχι μόνο έχουν περισσότερη ανάλυση, αλλά το φως από μακρινά αντικείμενα συγκεντρώνεται σε πολύ μικρότερη περιοχή του ουρανού, καθιστώντας δυνατή την εξασθένιση των ανιχνεύσεων», λέει ο Marcos van Dam, επιστήμονας προσαρμοστικής οπτικής στο W.M. Παρατηρητήριο Keck και δεύτερος συγγραφέας στο νέο χαρτί.
Το νέο σύστημα επέτρεψε επίσης στον Μπράουν και τους συναδέλφους του να παρατηρήσουν ένα μικρό φεγγάρι τον Ιανουάριο του 2003 περίπου το EL61, με κωδικό κωδικό "Santa", ένα άλλο μεγάλο νέο αντικείμενο της ζώνης Kuiper. Κανένα φεγγάρι δεν εντοπίστηκε γύρω στο 2005 FY9 - ή "Easterbunny" - το τρίτο από τα τρία μεγάλα αντικείμενα Kuiper Belt που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα από τον Μπράουν και τους συναδέλφους του χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Samuel Oschin 48 ιντσών στο Παρατηρητήριο Palomar. Όμως, η παρουσία φεγγαριών γύρω από τρία από τα τέσσερα μεγαλύτερα αντικείμενα του Kuiper Belt - Xena, Santa και Pluto - αμφισβητεί τις συμβατικές ιδέες για το πώς οι κόσμοι σε αυτήν την περιοχή του ηλιακού συστήματος αποκτούν δορυφόρους.
Προηγουμένως, οι ερευνητές πίστευαν ότι τα αντικείμενα Kuiper Belt απέκτησαν φεγγάρια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται βαρυτική σύλληψη, στην οποία δύο πρώην ξεχωριστά αντικείμενα κινούνταν πολύ κοντά το ένα στο άλλο και παγιδεύτηκαν στο βαρυτικό αγκαλιά του άλλου. Αυτό θεωρήθηκε αλήθεια για τους μικρούς κατοίκους της ζώνης του Κουίπερ-αλλά όχι όμως για τον Πλούτωνα. Το τεράστιο φεγγάρι του Πλούτωνα, σε τροχιά γύρω από τον Χάρον, έσπασε τον πλανήτη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αφού συντρίφθηκε από ένα άλλο αντικείμενο της ζώνης του Κουίπερ. Τα φεγγάρια του Xena και του Santa φαίνεται καλύτερα να εξηγούνται από παρόμοια προέλευση.
«Ο Πλούτωνας φάνηκε κάποτε ένα μοναδικό περίεργο στο περιθώριο του ηλιακού συστήματος», λέει ο Μπράουν. «Τώρα όμως βλέπουμε ότι η Xena, ο Πλούτωνας και οι άλλοι είναι μέρος μιας διαφορετικής οικογένειας μεγάλων αντικειμένων με παρόμοια χαρακτηριστικά, ιστορίες, ακόμη και φεγγάρια, τα οποία μαζί θα μας διδάξουν πολύ περισσότερα για το ηλιακό σύστημα από ό, τι κάθε μονό oddball ποτέ. "
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Caltech
