Saturn znów ucieka Jowiszowi: astronomowie doliczyli się kolejnych księżyców

W zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego dzieje się coś, co na nowo ustawia kosmiczną hierarchię gigantów gazowych.

Niewielkie, ledwie widoczne obiekty krążące wokół Saturna i Jowisza zmieniają oficjalne statystyki. Dzięki serii precyzyjnych obserwacji liczba znanych księżyców gwałtownie rośnie, a Saturn buduje imponującą przewagę nad Jowiszem.

Nowe maleńkie księżyce: aż 15 świeżo doliczonych obiektów

Astronomowie zidentyfikowali kolejną grupę drobnych naturalnych satelitów w otoczeniu dwóch największych planet gazowych. Chodzi o łącznie 15 nowych księżyców – 4 wokół Jowisza i 11 wokół Saturna . To nie są spektakularne, lodowe światy znane z fotografii sond kosmicznych, lecz niezwykle małe, słabo świecące bryły skał i lodu.

Każdy z nowo opisanych obiektów ma około 3 kilometry średnicy . To mniej więcej rozmiar niewielkiego miasta. Przy tak mikroskopijnej skali, w kosmicznej skali oczywiście, ich blask jest bardzo słaby – jasność mieści się w zakresie 25–27 magnitudo . Dla porównania, najsłabsze gwiazdy, które możemy zobaczyć gołym okiem z ciemnego miejsca na Ziemi, mają około 6 magnitudo.

Te księżyce są tak słabe, że pozostają całkowicie niewidoczne nawet dla zaawansowanych amatorskich teleskopów. Do ich zarejestrowania potrzebne są ogromne instrumenty i wielokrotne, powtarzane sesje obserwacyjne.

Wraz z tymi obiektami całkowita liczba znanych księżyców w Układzie Słonecznym sięga już 442 . Ten wynik nie jest ostateczny – z każdym ulepszeniem technik obserwacyjnych astronomowie znajdują kolejne drobiazgi, które do tej pory umykały uwadze.

Granica możliwości teleskopów: jak „wyławia się” tak słabe obiekty

Nowe księżyce Jowisza zostały namierzone m.in. przy pomocy dwóch potężnych teleskopów naziemnych: 6,5‑metrowego Magellan‑Baade w Chile oraz 8‑metrowego Subaru na Hawajach . To właśnie ich ogromne lustra pozwalają zbierać dość światła, by w ogóle zarejestrować tak Blade punkty na niebie.

Proces nie polega na pojedynczym zdjęciu. Naukowcy rejestrują całe serie fotografii w odstępach czasowych, a następnie porównują je, szukając obiektów, które nieco przesuwają się względem tła gwiazd. Ruch jest bardzo powolny, bo odległości od planet są ogromne, ale zaawansowane algorytmy są w stanie go wychwycić.

• Najpierw rejestruje się głębokie obrazy danego obszaru nieba.
• Później komputer zestawia je i wykrywa punkty, które zmieniły położenie.
• Następnie sprawdza się, czy tor ruchu wskazuje na związanie grawitacyjne z konkretną planetą.
• Dopiero po wielomiesięcznym śledzeniu trajektorii obiekt otrzymuje status księżyca.

Ten żmudny proces tłumaczy, dlaczego liczba księżyców rośnie skokowo – nowe serie obserwacji potrafią ujawnić naraz całe grupy podobnych obiektów, które gromadzą się w dalekich, nieregularnych orbitach.

Saturn odjeżdża w klasyfikacji: imponująca przewaga nad Jowiszem

Dzięki nowym potwierdzeniom Saturn ma już 285 znanych księżyców . Jowisz, mimo swojej masy i sławy „króla planet”, zatrzymał się na 101 . Różnica jest więc ogromna i stale rośnie.

Aktualne dane pokazują, że Saturn ma niemal trzykrotnie więcej znanych księżyców niż Jowisz. To zmiana w stosunku do dawnego obrazu, w którym to Jowisz uchodził za absolutnego lidera.

Do oficjalnych statystyk trafiają wyłącznie obiekty zgłoszone i zatwierdzone przez wyspecjalizowane instytucje, między innymi Minor Planet Center , które publikuje stosowne okólniki (tzw. MPEC). Właśnie w takich biuletynach opisano najnowsze przyrosty dla obu planet.

Ogólny obraz księżycowego krajobrazu w Układzie Słonecznym prezentuje się dziś tak:

Różnice są skrajne. Z jednej strony mamy Saturna, który otacza prawdziwe roju małych satelitów, z drugiej – Ziemię z jednym dużym Księżycem i Marsa z dwoma niewielkimi, nieregularnymi księżycami.

Dlaczego Saturn ma tyle drobnych księżyców

Saturn znajduje się dalej od Słońca niż Jowisz i krąży w regionie, gdzie gęstość pierwotnej materii była nieco inna. Wokół tej planety rozciąga się rozbudowany system pierścieni i pasów gruzu lodowo‑skalnego, co sprzyja „łowieniu” drobniejszych obiektów w pułapkę grawitacyjną.

Wielu astronomów przypuszcza, że spora część najmniejszych satelitów to resztki dawniej większych ciał. Mogły zostać rozerwane w wyniku zderzeń lub bliskich przelotów i przeobraziły się w chmury fragmentów, z których część ustabilizowała się na nieregularnych orbitach.

Im mocniejsze pole grawitacyjne i im więcej luźnego materiału w otoczeniu planety, tym większa szansa, że powstanie rozbudowany, „śmieciowy” system małych księżyców.

Pod względem astrofizycznym te obiekty są fascynujące, bo przechowują „zamrożone” informacje o młodym Układzie Słonecznym. Ich skład, kształt i rozkład orbit pomagają odtwarzać przebieg dawnych zderzeń i migracji planet.

Niewielki zespół, setki księżyców: ludzie stojący za liczbami

Wbrew pozorom za znaczną częścią ostatnich sukcesów nie stoi ogromne konsorcjum, tylko grupa kilku bardzo wyspecjalizowanych badaczy. Serwisy zajmujące się popularyzacją nauki wskazują szczególnie na duet Scott Sheppard i Edward Ashton , którzy samodzielnie brali udział w odkryciu