Hoe een Desert Mountain Telescope Jupiter's Odd New Moon heeft onthuld

Een schurkenstaat kan het leven onvoorspelbaar maken. Het vuilnis een dag eerder opbergen, te allen tijde luide muziek spelen, nooit rondkomen om dat hek te repareren. De manen van Jupiter krijgen een idee van hoe dat nu aanvoelt, met een nieuw geïdentificeerde bewoner die in conflict komt met iedereen. Deze nieuwe maan, Valetudo genaamd, is een beetje een afvallige.

Het slechtste scenario voor Valetudo? Het is serieuzer dan een ijzige blik vanaf de voorbumper. "In wezen zal het net een insect in de voorruit zijn", zegt Scott Sheppard, een astronoom van de Carnegie Institution for Science in Washington, D.C. "Het zal ergens in slaan."

Sheppard leidt een team dat de donkerste uithoeken van het zonnestelsel onder de loep neemt. Om het helderste, scherpste en meest adembenemende uitzicht vanaf de aarde te krijgen, helpt het om ver weg te komen van ver weg van andere door de mens gemaakte creaties, zoals elektrische lichten en gebouwen. "Prachtige verwoesting", zegt Sheppard, is het ideaal. "Je wilt in het midden van nergens zijn." Daarom bestudeerde het team in maart 2017 de lucht vanuit het inter-Amerikaanse observatorium Cerro-Tololo in Chili. Het observatorium ligt hoog in de woestijnbergen van de Atacama-regio. Het is een paar uur rijden van de dichtstbijzijnde stad en de nachtelijke hemel is oogverblindend. Als je 's avonds laat naar buiten gaat en je ogen aanpast, zegt Sheppard, "de lucht blaast je weg".

Valetudo, zoals gespot door de Magellan-telescoop in mei 2018. Courtesy Carnegie Institution for Science

Het team was van plan om de Blanco vier meter telescoop van het observatorium te gebruiken om objecten buiten Pluto te verkennen, en ze besloten ook om hun blik op de buurt van Jupiter in de nachtelijke hemel te trainen. Ze wisten dat de grootste planeet van het zonnestelsel helder zou zijn en de hele nacht in de lucht zou hangen. "We konden ervoor kiezen om ons observatieveld heel dicht bij Jupiter te nemen, zodat we konden zoeken naar dingen die bewegen op Jupiter's objecten met een hoge voorgrond en vrij snel bewegen," terwijl ze nog steeds op zoek zijn naar relatief langzamer bewegende objecten in de marge van de zonnestelsel, zegt Sheppard. "We kunnen twee vogels in één klap doden: onderzoek voor Jupiter-manen en zeer verre objecten tegelijkertijd."

Voordat Sheppard's team hun onderzoek uitvoerde, waren er 69 Joviaanse manen bekend, maar er is altijd reden geweest om te geloven dat er nog veel meer zijn. Omdat de planeet zo groot en helder is, vermoedden onderzoekers dat onbeschreven manen vaag konden zijn, of zelfs verduisterd, of vrij ver van de gasreus. De telescoop in Chili, met een krachtige digitale camera die schaduw kan bieden tegen verblinding en strooilicht, voorzag Sheppard en zijn medewerkers van een breder en gedetailleerder beeld dan voorheen mogelijk was. Na hun observaties en meer dan een jaar van follow-ups en bevestigingen, kondigden ze deze week aan dat ze 12 nieuwe manen vonden.

Als geheel zijn ze niet zo ongebruikelijk of opmerkelijk, behalve misschien voor die bedrieger, Valetudo. Het is minder dan een mijl in diameter, het is de kleinste van de bekende manen van Jupiter, en Sheppard beschrijft het als een "rare eend".

Jupiter heeft tientallen manen, inclusief de grote Galileïsche satellieten, waaronder Io en Europa, in dit samengestelde beeld. NASA

Het gedraagt ​​zich niet zoals de andere manen, die in een paar categorieën vallen. De grootste van hen zijn de Galilese satellieten - Io, Europa, Ganymedes en Callisto - grote manen die in de buurt van de planeet cirkelen. Het zijn prograde manen, wat betekent dat ze in dezelfde richting draaien als de rotatie van Jupiter. Sommige van de buitenmanen, aan de andere kant, zijn retrograde manen, die in de tegenovergestelde richting draaien. In hun recente observaties documenteerde het team van Sheppard negen van deze (samen met twee prograde, closer-in manen). Het klinkt misschien chaotisch, maar omdat "ze zich op verschillende afstanden bevinden, communiceren ze nooit echt met elkaar", zegt Sheppard. Maar niet Valetudo.

De kleine maan draait op de afstand van de achteruitgaande manen, maar hij beweegt in de andere richting. Het doorkruist de banen van andere manen, en dat is waar de dingen soms onvoorspelbaar worden. "Het is eigenlijk alsof je de snelweg in de verkeerde richting op rijdt", zegt Sheppard. "Auto's komen recht op je af en het is zeer waarschijnlijk dat je een frontale botsing zult hebben."

Sheppard en zijn collega's speculeren dat Valetudo waarschijnlijk een keer veel groter was, maar in de loop van miljarden jaren is neergeschoten als gevolg van botsingen. De onderzoekers vragen zich zelfs af of de crashes verantwoordelijk zijn voor de zwermen kleinere Joviaanse manen die we vandaag zien. Onderzoekers van het Minor Planet Center van de Internationale Astronomische Unie gebruikten Sheppard's teamgegevens om in te schatten wanneer een nieuwe botsing zou kunnen plaatsvinden. De beste voorspelling is voorlopig enige tijd in de volgende miljard jaar. ("Groot in menselijke tijdschalen, maar niet zo groot in termen van het zonnestelsel", zegt Sheppard.)

Het uitzicht vanaf de Chileense bergtop heeft veel aan de onderzoekers geleerd, maar er valt nog meer te leren. De nieuwe manen zijn zwak, dus onderzoekers zijn niet in staat geweest om kenmerken op hun oppervlak te herkennen of aanwijzingen te geven naar waar ze van gemaakt zijn. "We denken dat ze iets zijn tussen de rotsachtige asteroïden, die zich binnenin Jupiter bevinden, en de ijskoude kometen, die buiten Neptune liggen," zegt Sheppard. "Deze objecten zijn waarschijnlijk een compositie van het tussenliggende type, half-gesteente en half-ijs, iets dergelijks." Het is niet duidelijk wanneer Valetudo een close-up krijgt, maar het zou moeten zijn voordat er iets gaat splatten.