Umelecké ilustrácie 10. planéty a jej mesiaca. Obrazový kredit: Caltech. Klikni na zväčšenie.
Novoobjavená 10. planéta 2003 UB313 vyzerá stále viac ako jeden z hlavných hráčov slnečnej sústavy. Má náklon skutočnej planéty (podľa najnovších odhadov je to asi o 20 percent väčšie ako Pluto), chytľavé kódové meno (Xena, po televíznej vojnovej princeznej) a vlastný záznam Guinnessovej knihy (asi 97 percent) astronomické jednotky - alebo 9 miliárd kilometrov od Slnka - je to najvzdialenejší zistený objekt slnečnej sústavy). A astronómovia z Kalifornského technologického inštitútu a ich kolegovia teraz objavili, že má mesiac.
Mesiac, 100-krát slabší ako Xena a obiehajúci okolo planéty raz za pár týždňov, sa objavil 10. septembra 2005 s 10-metrovým ďalekohľadom Keck II na W.M. Keck Observatory na Havaji, Michael E. Brown, profesor planetárnej astronómie, a jeho kolegovia v Caltech, Keck Observatory, Yale University a Gemini Observatory na Havaji. Výskum bol čiastočne financovaný NASA. Papier o objave bol predložený 3. októbra časopisu Astrophysical Journal Letters.
"Odo dňa, keď sme objavili Xenu, veľkou otázkou bolo, či má alebo nemá mesiac," hovorí Brown. "Mať mesiac je jednoducho neodmysliteľne chladné - a je to niečo, čo väčšina sebauznávajúcich planét má, takže je dobré vidieť, že aj táto robí."
Brown odhaduje, že Mesiac, prezývaný „Gabrielle“ - po fiktívnej fiktívnej boku Xeny - je aspoň desatina veľkosti Xeny, o ktorej sa predpokladá, že má priemer asi 2700 km (Pluto je 2274 km) a môže byť približne 250 km.
Aby presnejšie poznali veľkosť Gabrielle, musia vedci poznať zloženie Mesiaca, ktoré ešte nebolo určené. Väčšina objektov v Kuiperovom páse, masívny pás miniplanet, ktorý sa tiahne od Neptúna až po vzdialené okraje slnečnej sústavy, je asi pol skaly a pol vodného ľadu. Pretože povrch polovice ľadu a ľadu odráža pomerne predvídateľné množstvo slnečného svetla, je možné urobiť všeobecný odhad veľkosti objektu s týmto zložením. Veľmi ľadové objekty však odzrkadľujú omnoho viac svetla, a preto sa budú javiť jasnejšie a teda väčšie ako skalnaté objekty podobnej veľkosti.
Ďalšie pozorovania Mesiaca pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu agentúry NASA, plánovaného na november a december, umožnia Brownovi a jeho kolegom obmedziť presnú obežnú dráhu Gabriely okolo Xeny. Na základe týchto údajov budú môcť vypočítať hmotnosť Xeny pomocou vzorca, ktoré prvýkrát navrhol Isaac Newton pred asi 300 rokmi.
„Kombinácia vzdialenosti Mesiaca od planéty a rýchlosti, ktorou prechádza planéta, vám veľmi presne povie, aká je hmotnosť planéty,“ vysvetľuje Brown. „Ak je planéta veľmi masívna, Mesiac pôjde veľmi rýchlo; ak je menej masívny, Mesiac bude cestovať pomalšie. Je to jediný spôsob, ako sme kedy mohli zmerať hmotnosť Xeny - pretože má mesiac. “
Vedci objavili Gabrielle pomocou nedávno zavedeného systému adaptívnej optickej optickej pomôcky Laser Guide Star. Adaptívna optika je technika, ktorá odstraňuje rozmazanie atmosférických turbulencií a vytvára tak ostré obrazy, aké by sa získali z vesmírnych teleskopov. Nový systém laserových vodiacich hviezd umožňuje výskumníkom vytvoriť umelú „hviezdu“ odrazením laserového lúča z vrstvy atmosféry asi 75 míľ nad zemou. Jasné hviezdy umiestnené blízko predmetu záujmu sa používajú ako referenčný bod pre korekcie optickej korekcie. Pretože v blízkosti Xeny sa prirodzene nenájdu žiadne jasné hviezdy, bez laserového systému by nebolo možné zobrazovanie pomocou adaptívnej optiky.
„S adaptívnou optikou Laser Guide Star Adaptive Optics pozorovatelia nielenže dostanú viac rozlíšenia, ale svetlo zo vzdialených objektov sa koncentruje aj na oveľa menšiu oblasť oblohy, čo umožňuje slabé detekcie,“ hovorí Marcos van Dam, vedec adaptívnej optiky na W.M. Keck Observatory, a druhý autor na novom dokumente.
Nový systém tiež umožnil Brownovi a jeho kolegom v januári okolo roku 2003 pozorovať malý mesiac EL61 s kódovým menom „Santa“, ďalší veľký nový objekt Kuiper Belt. Okolo roku 2005 FY9 - alebo „Veľkonočný zajačik“ - nebol zaznamenaný žiaden mesiac - tretina z troch veľkých objektov Kuiperovho pásu, ktoré nedávno objavil Brown a jeho kolegovia pomocou 48-palcového ďalekohľadu Samuela Oschina na observatóriu Palomar. Prítomnosť mesiacov okolo troch zo štyroch najväčších objektov Kuiperovho pásu - Xena, Santa a Pluto - však spochybňuje konvenčné predstavy o tom, ako svety v tejto oblasti slnečnej sústavy získavajú satelity.
Predtým vedci verili, že objekty Kuiper Belt získali mesiace procesom nazývaným gravitačné zachytenie, v ktorom sa dva predtým oddelené objekty pohybovali príliš blízko pri sebe a uviazli v sebe navzájom gravitačné objatie. Predpokladalo sa, že to platí o malých obyvateľoch Kuiperovho pásu, avšak nie o Plutovi. Masívny Pluto, obiehajúci mesiac Charon, prelomil planétu pred miliardami rokov potom, čo ju rozbil ďalší objekt Kuiperovho pásu. Xena a Santa sa zdajú byť najlepšie vysvetlené podobným pôvodom.
"Pluto sa raz zdalo na okraji slnečnej sústavy jedinečný čudák," hovorí Brown. „Teraz však vidíme, že Xena, Pluto a ďalšie sú súčasťou rôznorodej rodiny veľkých objektov s podobnými charakteristikami, históriou a dokonca aj mesiacmi, ktoré nás spolu naučia oveľa viac o slnečnej sústave, ako by to kedykoľvek iné oddball dokázalo. "
Pôvodný zdroj: Caltech News Release
