Астрономы впервые за десятилетие заметили новые луны вокруг Урана и Нептуна. Это самые слабые спутники, когда-либо замеченные на орбите какой-либо планеты, и они подтверждают давнюю идею о спутниках во внешней солнечной системе.
Скотт Шеппард из Научного института Карнеги в Вашингтоне и его коллеги обнаружили эти спутники с помощью телескопа Магеллан в Чили и подтвердили их с помощью нескольких других крупных телескопов по всему миру. «Мы заглянули примерно в четыре раза глубже, чем кто-либо прежде», — говорит Шеппард. «Эти луны находятся на грани наших возможностей — они всего лишь слабые, слабые точки света».
Как правило, при поиске лун вы можете сделать снимок только с максимальной выдержкой около 5 минут, прежде чем изображение станет переэкспонированным, а движение лун сделает его бесполезным. Шеппард и его команда обошли эту проблему, сделав множество таких пятиминутных изображений подряд, часами наблюдая, а затем объединив темные части изображений. Это позволило им обнаружить тусклые точки света, исходящие от самых тусклых лун, когда-либо обнаруженных, а также от самых маленьких лун, обнаруженных на сегодняшний день вокруг соответствующих планет.
Новолуние вокруг Урана предварительно называется S/2023 U1, но в конечном итоге ему будет присвоено имя персонажа пьесы Шекспира, чтобы оно соответствовало другим спутникам планеты. Его диаметр всего около 8 километров, и он совершает оборот по орбите раз в 680 земных дней.
Одно из новолуний вокруг Нептуна называется S/2021 N1 и ожидает официального названия из греческой мифологии. Ее диаметр составляет около 14 километров, а оборот вокруг планеты занимает около 27 земных лет, что делает ее самой удаленной луной от своей родительской планеты, когда-либо обнаруженной. Это также самая тусклая луна из когда-либо обнаруженных.
Более яркая и крупная луна, обнаруженная на орбите Нептуна, называется S/2002 N5. Как следует из названия, ее впервые заметили более 20 лет назад, но она была потеряна прежде, чем астрономы смогли подтвердить ее орбиту. «Вы можете очень легко потерять луну», — говорит Шеппард. «По сути, нам нужна действительно хорошая погода, нам нужно, чтобы телескоп работал идеально, нам нужно, чтобы все было правильно, чтобы обнаружить эти спутники». Если что-то пойдет не так и ночь запланированных наблюдений будет потеряна, спутники начнут двигаться по своим орбитам, и их снова будет чрезвычайно сложно найти, как это произошло с S/2002 N5.
Орбита каждого из трех новолуний аналогична орбите двух других спутников в его планетной системе, и эти попутчики образуют небольшие группы, которые вращаются вместе. Это означает, что каждая из этих групп, вероятно, сформировалась вместе, когда в хаосе ранней Солнечной системы распалась более крупная луна.
«До сих пор было неясно, есть ли у Урана и Нептуна такие группы внешних спутников, как у Юпитера и Сатурна», — говорит Шеппард. «Мы считаем, что это фрагменты когда-то больших спутников, и, вероятно, есть еще много более мелких спутников». К сожалению, мы находимся на пределе того, что мы можем открыть с помощью современных технологий, говорит он, поэтому может пройти еще долгое ожидание, прежде чем вокруг Урана и Нептуна будут обнаружены спутники меньшего размера, чем эти.
