Med hjälp av några av de största teleskopen i världen, inklusive Subaru-teleskopet, upptäckte ett team av astronomer tre nya naturliga satelliter som kretsar kring de yttersta planeterna i vårt solsystem - en runt Uranus och två runt Neptunus. En av de nymånar, som ursprungligen upptäcktes av Subaru-teleskopet, är den svagaste månen som någonsin upptäckts av markbaserade teleskop.
"De tre nyupptäckta månarna är de svagaste som någonsin hittats runt dessa två isjätteplaneter med markbaserade teleskop", förklarar Scott Sheppard (Carnegie Institution for Science), som leder forskningen.
Nymånen runt Uranus, S/2023 U1, ökar det totala antalet kända månar som kretsar kring isjätteplaneten till 28. Den upptäcktes ursprungligen med Magellan-teleskopet i Chile 2023 och bekräftades sedan i tidigare bilder som tagits av Subaru-teleskopet och Magellan-teleskopet 2021. Med en diameter på bara 8 kilometer är det troligen det minsta bland Uranus månar. Den avslutar en bana runt planeten på 680 dagar.
Den ljusare av de två nyfunna neptuniska månarna (S/2002 N5) är cirka 23 kilometer stor och det tar nästan 9 år att kretsa runt isjätten. Den upptäcktes första gången 2021, och omloppsbanan bekräftades 2022 och 2023 av Magellan-teleskopet.
"När väl S/2002 N5:s omloppsbana runt Neptunus bestämdes med hjälp av 2021, 2022 och 2023 observationer spårades den tillbaka till ett objekt som upptäcktes nära Neptunus 2002 men förlorades innan det kunde bekräftas att det kretsade runt planeten," förklarar Sheppard .
Den andra nya neptuniska månen (S/2021 N1) är cirka 14 kilometer stor med en omloppsbana på nästan 27 år. Detta extremt svaga föremål upptäcktes för första gången 2021 av Subaru-teleskopet, och omloppsbanan bekräftades genom speciell observationstid vid Very Large Telescope i Chile och Gemini-teleskopet i Hawai'i. Upptäckten av dessa två nymånar bringar Neptunus kända måntotal till 16.
De nya observationerna avslutar sannolikt inventeringarna av Uranus och Neptunus månar ner till 8 respektive 14 kilometer. Som jämförelse är Jupiter komplett ner till månar på cirka 2 kilometer i storlek, medan Saturnus är komplett ner till månar på cirka 3 kilometer i storlek.
De tre nya uraniska och neptuniska månarna har avlägsna, excentriska och lutande banor som tyder på att de fångades av dessa planeters gravitation samtidigt eller strax efter att Uranus och Neptunus bildades från ringen av damm och skräp som omgav vår sol i dess barndom.
Nymånarna visar också att det finns dynamiska orbitalgrupperingar av yttre månar runt Uranus och Neptunus. Dessa grupperingar tyder på att när större föräldermånar har brutits isär av tidigare kollisioner, troligen med kometer eller asteroider, lämnar de trasiga fragmenten kvar i banor som liknar den ursprungliga större månen. Dessa mångrupperingar visar att det tidiga solsystemet var en mycket kaotisk plats med rörelser och kollisioner mellan olika objekt som inträffade hela tiden.
"Alla jätteplaneter i vårt solsystem har liknande konfigurationer för sina yttre månar, oavsett deras storlek eller processen genom vilken de bildades. Till och med Uranus, som tippas på sidan, har en månpopulation som liknar de andra jätteplaneterna. kretsar kring vår sol", säger Sheppard.
Sheppard, som jagar efter Planet X bortom Neptunus, hoppas att genom att bättre förstå historien om hur dessa yttre månar fångades, kommer nya detaljer om de tumultartade tidiga åren av vårt solsystems historia och planeternas rörelse på dess yttre kanter att bli avslöjat.
Upptäckten tillkännagavs av International Astronomical Unions Minor Planet Center den 23 februari 2024.
Tillhandahålls av Subaru Telescope
