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Entdeckung von drei neuen Monden, die Uranus und Neptun umkreisen

NASA/JPL-Caltech/B. Johnson

Die NASA-Raumsonde Voyager 2 hat diese Ansichten von Uranus (links) und Neptun (rechts) während ihres Vorbeiflugs an den Planeten in den 1980er Jahren aufgenommen.

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Astronomen haben drei bisher unbekannte Monde entdeckt, die Uranus und Neptun umkreisen, die am weitesten entfernten Planeten unseres Sonnensystems.

Die Entdeckung umfasst die Beobachtung eines Mondes, der Uranus umkreist – die erste Entdeckung dieser Art seit mehr als 20 Jahren – und zweier Monde, die in der Umlaufbahn von Neptun entdeckt wurden.

Scott S. sagte: „Die drei neu entdeckten Monde sind die lichtschwächsten, die jemals mit bodengestützten Teleskopen um diese beiden eisigen Riesenplaneten gesehen wurden“, sagte Shepard, ein Astronom an der Carnegie Institution. Für die Wissenschaft, in A Stellungnahme. „Um solch schwache Objekte sichtbar zu machen, war eine spezielle Bildverarbeitung erforderlich.“

Diese Entdeckungen werden für Missionen nützlich sein, die möglicherweise in der Zukunft zur genauen Erforschung von Uranus und Neptun geplant sind. Priorität für Astronomen Da es sich nur um Eisplaneten handelte Sie wurden in den 1980er Jahren mit Voyager 2 im Detail beobachtet.

Die drei Monde wurden am 23. Februar vom Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union bekannt gegeben.

Der neu entdeckte Uranusmond ist der 28. beobachtete Mond, der den Eisriesen umkreist, und mit einem Durchmesser von 8 Kilometern wahrscheinlich auch der kleinste. Der Mond mit der Bezeichnung S/2023 U1 benötigt 680 Erdentage, um eine Umlaufbahn um den Planeten zu absolvieren. Künftig wird der kleine Satellit nach einer von Shakespeares Figuren benannt, ganz in der Tradition, dass die Monde des Uranus literarische Namen tragen.

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Sheppard beobachtete Uranus im November und Dezember, als er Beobachtungen mit den Magellan-Teleskopen am Las Campanas-Observatorium in Chile machte. Er arbeitete mit Marina Brozovic und Bob Jacobson vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, zusammen, um die Umlaufbahn des Mondes zu bestimmen.

Scott Sheppard/Carnegie Science

Dieses Entdeckungsbild zeigt Uranus‘ Neumond S/2023 U1 mit dem Magellan-Teleskop am 4. November 2023. Uranus (oben links) liegt knapp außerhalb des Sichtfelds.

Die Magellan-Teleskope spielten auch eine Schlüsselrolle dabei, Sheppard dabei zu helfen, den helleren der beiden Neptunmonde, S/2002 N5, zu finden. Das Subaru-Teleskop, das sich auf dem ruhenden Vulkan Mauna Kea auf Hawaii befindet, half Sheppard und seinen Mitarbeitern, dem Astronomen David Thulin von der University of Hawaii, dem Astronomen Chad Trujillo von der Northern Arizona University und dem Planetenforscher Patrick Sofia Likoka von der Kindai University in Japan, sich zu konzentrieren auf Neptuns anderem Mond. Sehr schwach, S/2021 N1.

Beide Monde, die die Gesamtzahl der bekannten natürlichen Satelliten von Neptun auf 18 erhöhen, wurden erstmals im September 2021 beobachtet, erforderten jedoch in den letzten zwei Jahren Folgebeobachtungen mit verschiedenen Teleskopen, um ihre Umlaufbahnen zu bestätigen.

„Nachdem die Umlaufbahn von S/2002 N5 um Neptun anhand der Beobachtungen von 2021, 2022 und 2023 bestimmt wurde, wurde sie auf ein Objekt zurückgeführt, das 2003 in der Nähe von Neptun beobachtet worden war, aber verloren gegangen war, bevor bestätigt wurde, dass es den Planeten umkreist “, sagte Sheppard. .

Der helle Mond S/2002 N5 hat einen Durchmesser von 14 Meilen (23 Kilometer) und benötigt fast neun Jahre, um Neptun zu umkreisen, während der schwache Mond S/2021 N1 einen Durchmesser von etwa 8,7 Meilen (14 Kilometer) hat eine lange Umlaufbahn von etwa 27 Jahren. Beide erhielten schließlich neue Namen, die sich auf die Nereiden-Meeresgöttinnen aus der griechischen Mythologie bezogen. Neptun wurde nach dem römischen Meeresgott benannt, daher sind die Monde des Planeten nach kleineren Meeresgöttern und Nymphen benannt.

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Um die drei Monde zu finden, sind Dutzende kurze, fünfminütige Belichtungen über einen Zeitraum von drei oder vier Stunden in verschiedenen Nächten erforderlich.

„Da sich die Monde im Verhältnis zu Hintergrundsternen und Galaxien innerhalb weniger Minuten bewegen, sind einzelne Langzeitbelichtungen nicht ideal, um tiefe Bilder von sich bewegenden Objekten aufzunehmen“, sagte Sheppard. „Durch das Zusammenfügen dieser Mehrfachbelichtungen erscheinen Sterne und Galaxien mit Spuren dahinter, und sich bewegende Objekte, die dem Wirtsplaneten ähneln, werden als Punktquellen gesehen, wodurch die Monde hinter dem Hintergrundrauschen in den Bildern hervortreten.“

Durch die Untersuchung der weitwinkligen Umlaufbahnen der Monde stellte Sheppard die Hypothese auf, dass die Satelliten kurz nach ihrer Entstehung durch den Gravitationseinfluss der Riesenplaneten in die Umlaufbahn um Uranus und Neptun gezogen wurden. Die äußeren Monde, die alle Riesenplaneten in unserem Sonnensystem umkreisen – Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun – weisen ähnliche Konfigurationen auf.

„Sogar Uranus, der auf der Seite liegt, hat eine ähnliche Anzahl von Monden wie die anderen Riesenplaneten, die unsere Sonne umkreisen“, sagte Sheppard. „Neptun, der vom fernen Kuipergürtel-Objekt Triton getroffen wurde – einem eisreichen Körper, der größer als Pluto ist – ein Ereignis, das sein Mondsystem hätte stören können, hat wahrscheinlich Exomonde, die seinen Nachbarn ähneln.“

Einige der Monde, die die Riesenplaneten umgeben, sind wahrscheinlich Fragmente größerer Monde, die von Asteroiden oder Kometen getroffen wurden und abgebrochen sind.

Zu verstehen, wie Riesenplaneten ihre Monde einfangen, hilft Astronomen dabei, die chaotischen Anfänge unseres Sonnensystems zu verstehen.

Magda Franke

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