10-osios planetos ir jos mėnulio menininkų iliustracija. Vaizdo kreditas: „Caltech“. Spustelėkite norėdami padidinti.
Naujai atrasta 10-oji planeta, 2003 m. UB313, vis labiau atrodo kaip vienas iš pagrindinių Saulės sistemos veikėjų. Jis turi tikrosios planetos pėdsaką (naujausiais skaičiavimais, jis yra maždaug 20 procentų didesnis nei Plutonas), patrauklų kodinį pavadinimą (Ksena, po TV kario princesės) ir savo paties Gineso knygos įrašą (maždaug 97 astronominiai vienetai - arba 9 milijardai mylių nuo saulės - tai Saulės sistemos toliausiai aptiktas objektas). Kalifornijos technologijos instituto astronomai ir jų kolegos sužinojo, kad jame yra mėnulis.
Mėnulis, 100 kartų žemesnis už Kseną ir skriejantis aplink planetą kartą per keletą savaičių, buvo pastebėtas 2005 m. Rugsėjo 10 d., Naudojant 10 metrų Keck II teleskopą W.M. Kecko observatorija Havajuose, kurią pateikė planetos astronomijos profesorius Michaelas E. Brownas ir jo kolegos Caltech mieste, Kecko observatorijoje, Jeilio universitete ir Dvynių observatorijoje Havajuose. Tyrimą iš dalies finansavo NASA. Straipsnis apie atradimą buvo pateiktas spalio 3 d. „Astrophysical Journal Letters“.
„Nuo tos dienos, kai mes atradome Kseną, didelis klausimas buvo, ar ji turi mėnulį, ar ne“, - sako Brownas. „Mėnulio turėjimas yra iš prigimties šaunus ir tai yra kažkas, ką labiausiai gerbiančios planetos turi, todėl gera pastebėti, kad tai daro ir šis.“
Brownas apskaičiavo, kad mėnulis, pravarde „Gabrielle“, po išgalvotos Ksenos išgalvotos šoninės, yra mažiausiai dešimtadalis Ksenos dydžio, kuris, kaip manoma, yra maždaug 2700 km skersmens (Plutonas yra 2274 km) ir gali būti per maždaug 250 km.
Norėdami tiksliau sužinoti Gabrielės dydį, tyrinėtojai turi žinoti dar nenustatytą Mėnulio kompoziciją. Dauguma Kuiperio juostos objektų, masyvių miniplanetų, einančių iš Neptūno ribų į tolimiausius Saulės sistemos pakraščius, keliais, yra maždaug pusė uolų ir pusiau vandens ledas. Kadangi pusiau uolos, pusės ledo paviršius atspindi gana numatomą saulės spindulių kiekį, galima apskaičiuoti objekto, turinčio tą kompoziciją, dydį. Vis dėlto labai apledėję objektai atspindi daug daugiau šviesos, todėl jie pasirodys ryškesni ir todėl didesni nei panašaus dydžio uolėti objektai.
Tolesni mėnulio stebėjimai NASA Hablo kosminiu teleskopu, planuojami lapkričio ir gruodžio mėn., Leis Brownui ir jo kolegoms nustatyti tikslią Gabrielės orbitą aplink Kseną. Remdamiesi šiais duomenimis, jie galės apskaičiuoti Ksenos masę, naudodami formulę, kurią prieš maždaug 300 metų sukūrė Izaokas Niutonas.
„Mėnulio atstumo nuo planetos ir greičio, kurį jis eina aplink planetą, derinys labai tiksliai nurodo, kokia yra planetos masė“, - aiškina Brownas. „Jei planeta yra labai masyvi, mėnulis labai greitai apskris; jei jis yra mažiau masyvus, mėnulis keliaus lėčiau. Tai yra vienintelis būdas, kuriuo mes kada nors galėtume išmatuoti Ksenos masę, nes joje yra mėnulis “.
Tyrėjai atrado Gabrielę naudodamiesi neseniai „Keck II“ užsakyta „Laser Guide Star Adaptive Optics“ sistema. Adaptyvioji optika yra technika, pašalinanti atmosferos turbulencijos neryškumą ir sukurianti tokius ryškius vaizdus, kokie būtų gauti iš kosminių teleskopų. Naujoji lazerio kreipiamųjų žvaigždžių sistema leidžia tyrėjams sukurti dirbtinę „žvaigždę“, nukreipiant lazerio spindulį nuo atmosferos sluoksnio maždaug 75 mylių virš žemės. Ryškios žvaigždės, esančios šalia dominančio objekto, yra naudojamos kaip atskaitos taškas pritaikomosiose optikos pataisose. Kadangi šalia Ksenos natūraliai nerandama ryškių žvaigždžių, adaptuotosios optikos vaizdavimas būtų neįmanomas be lazerio sistemos.
„Su„ Adaptive Optic Optic Star “lazeriu stebėtojai ne tik gauna didesnę skiriamąją gebą, bet ir nuotrauka iš tolimų objektų yra sutelkta žymiai mažesniame dangaus plote, todėl įmanoma atlikti silpnus aptikimus“, - sako Marcos van Dam, W.M. adaptyviosios optikos mokslininkas. Kecko observatorija ir antrasis naujojo straipsnio autorius.
Naujoji sistema taip pat leido Brownui ir jo kolegoms stebėti mažą mėnulį maždaug 2003 m. Sausio mėn. EL61, kodiniu pavadinimu „Santa“, dar vienu dideliu nauju Kuiperio juostos objektu. Apie 2005 m. FY9 ar „Easterbunny“ - trečiąjį iš trijų didelių Kuiperio juostos objektų, kuriuos neseniai rado Brownas ir jo kolegos, naudodamiesi 48 colių Samuelio Oschino teleskopu Palomaro observatorijoje, nebuvo pastebėtas mėnulis. Tačiau tai, kad maždaug trijų iš keturių didžiausių Kuiperio juostos objektų - Ksenos, Kalėdų Senelio ir Plutono - mėnuliai egzistuoja, meta iššūkį įprastoms idėjoms apie tai, kaip šiame Saulės sistemos regione pasauliai įgyja palydovus.
Anksčiau tyrėjai tikėjo, kad Kuiperio juostos objektai gaudavo mėnulius per procesą, vadinamą gravitaciniu gaudymu, kurio metu du anksčiau buvę atskiri objektai judėjo per arti vienas kito ir buvo įstrigę vienas kito gravitaciniame apkabinime. Manyta, kad tai pasakytina apie mažus Kuiperio juostos gyventojus, tačiau ne apie Plutoną. Masyvusis, artimai orbitoje skriejantis Plutono mėnulis Charonas prieš milijardus metų atitrūko nuo planetos, kai jį sutriuškino kitas Kuiperio juostos objektas. Ksenos ir Kalėdų Senelio mėnuliai geriausiai paaiškinami panašia kilme.
„Plutonas kažkada atrodė nepakartojamas keistas kamuolys Saulės sistemos pakraštyje“, - sako Brownas. „Bet dabar mes matome, kad Ksena, Plutonas ir kiti yra įvairių, didelių objektų, turinčių panašias savybes, istoriją ir netgi mėnulius, šeimoje, kurie kartu mus išmokys daug daugiau apie Saulės sistemą, nei bet koks keistas rutulys kada nors galėtų. “
Originalus šaltinis: „Caltech“ naujienų leidinys
