Ілюстрація художника 10-ї планети та її місяця. Кредитний імідж: Caltech. Натисніть, щоб збільшити
Щойно відкрита 10-та планета, 2003 UB313, все більше схожа на одного з головних гравців Сонячної системи. У ній є справжня планета (останні оцінки підрахували її приблизно на 20 відсотків більше, ніж Плутон), привабливе кодове ім’я (Зена, після принцеси-воїна телевізора), і власний запис про Книгу Гіннеса (близько 97 астрономічні одиниці - або 9 міль миль від сонця - це найдальший виявлений об’єкт Сонячної системи). І ось, астрономи з Каліфорнійського технологічного інституту та їхні колеги виявили, що у нього місяць.
Місяць, в 100 разів слабший за Зену і обертаючись навколо планети один раз на пару тижнів, був помічений 10 вересня 2005 року за допомогою 10-метрового телескопа Keck II у W.M. Обсерваторія Кека на Гаваях Майкл Е. Браун, професор планетарної астрономії, та його колеги з Caltech, обсерваторії Кека, Єльського університету та обсерваторії Близнюків на Гаваях. Дослідження частково фінансувалось NASA. Документ про знахідку був поданий 3 жовтня в журналах "Астрофізичний журнал".
"З дня, коли ми виявили Зену, великим питанням було те, чи є у неї Місяць", - каже Браун. "Місяць є суто прохолодним - і це щось, що має більшість поважаючих себе планет, тож добре бачити, що і це робить".
Браун вважає, що Місяць, прозваний «Габріель» - після вигаданого синекендею Зени - становить щонайменше десяту частину розміру Зени, який, як вважають, має діаметр близько 2700 км (Плутон - 2274 км), і може бути близько 250 км поперек.
Щоб точніше знати розмір Габріелі, дослідникам необхідно знати склад Місяця, який ще не визначений. Більшість об’єктів у поясі Койпера - масивна плита мініпланет, що тягнеться за межі Нептуна на далекі межі Сонячної системи, - це близько половини скелі та половина водяного льоду. Оскільки напівскала, напівледина поверхня відображає досить передбачувану кількість сонячного світла, можна зробити загальну оцінку розміру предмета з цим складом. Однак дуже крижані об'єкти відбивають набагато більше світла, і тому вони будуть здаватися яскравішими і, таким чином, більшими, ніж кам'яні об’єкти аналогічного розміру.
Подальші спостереження Місяця за допомогою космічного телескопа Хаббла НАСА, запланованого на листопад і грудень, дозволять Брауну та його колегам чітко визначити точну орбіту Габріелі навколо Зени. За допомогою цих даних вони зможуть обчислити масу Зени, використовуючи формулу, вперше розроблену близько 300 років тому Ісааком Ньютоном.
"Поєднання відстані Місяця від планети та швидкості, яку вона обходить навколо планети, дуже точно говорить вам, яка маса планети", - пояснює Браун. "Якщо планета дуже масивна, Місяць піде навколо дуже швидко; якщо вона менш масивна, Місяць буде подорожувати повільніше. Це єдиний спосіб, коли ми можемо виміряти масу Зени, тому що у неї місяць.
Дослідники виявили Габріель за допомогою нещодавно введеної в експлуатацію системи Keck II Laser Guide Star Adaptive Optics. Адаптивна оптика - це техніка, яка усуває розмиття атмосферних турбулентностей, створюючи зображення настільки гострі, як це було б отримано з космічних телескопів. Нова система зірок лазерного наведення дозволяє дослідникам створити штучну «зірку», відскакуючи лазерний промінь від шару атмосфери приблизно на 75 миль над землею. Яскраві зірки, розташовані поблизу об'єкта, що цікавить, використовуються як орієнтир для коригування адаптивних оптиків. Оскільки поблизу Зени природно не зустрічаються яскраві зірки, без лазерної системи неможливо було б зробити адаптивну оптику.
"Завдяки адаптивній оптиці Star Laser Guide Star не тільки отримують більшу роздільну здатність, але світло від віддалених об'єктів концентрується на набагато меншій частині неба, завдяки чому можливі слабкі виявлення", - каже Маркос ван Дам, вчений з адаптивної оптики в W.M. Обсерваторія Кека та другий автор нової статті.
Нова система також дозволила Брауну та його колегам спостерігати за маленьким місяцем у січні 2003 року EL61, кодовою назвою «Санта», ще одним великим новим новим об’єктом поясу Койпера. Близько місяця не було помічено близько 2005 р. - або "Пасхальний Зайчик" - третя частина трьох великих об'єктів поясу Койпера, нещодавно виявлених Брауном та його колегами, використовуючи 48-дюймовий телескоп Семюеля Ощина в обсерваторії Паламар. Але наявність лун навколо трьох чотирьох найбільших об’єктів поясу Койпера - Зени, Санти та Плутона кидає виклик звичайним уявленням про те, як світи в цій області Сонячної системи набувають супутники.
Раніше дослідники вважали, що об'єкти поясу Куйпера отримують місяці шляхом процесу, званого гравітаційним захопленням, при якому два раніше відокремлених об'єкти рухалися занадто близько один до одного і потрапляли в гравітаційні обійми один одного. Це вважалося справедливим для маленьких жителів поясу Койпера, але, однак, не для Плутона. Масивний, близько орбітальний Місяць Плутона, Харон, зірвав планету мільярди років тому, після того, як він був розбитий ще одним об'єктом поясу Койпера. Місячні місяці Зени та Санти найкраще пояснюються подібним походженням.
"Плутон колись здавався унікальним дивом у межі Сонячної системи", - говорить Браун. "Але тепер ми бачимо, що Зена, Плутон та інші є частиною різноманітного сімейства великих предметів з подібними характеристиками, історіями і навіть місяцями, які разом навчатьмуть нас набагато більше про Сонячну систему, ніж будь-який єдиний дивний бал коли-небудь. "
Оригінальне джерело: Caltech News Release
