10. planētas un tās mēness mākslinieka ilustrācija. Attēla kredīts: Caltech. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Jaunatklātā desmitā planēta, 2003. gada UB313, arvien vairāk izskatās kā viens no galvenajiem Saules sistēmas spēlētājiem. Tai ir reālas planētas kaudze (jaunākās aplēses liecina, ka tā ir aptuveni par 20 procentiem lielāka nekā Plutons), āķīgs koda nosaukums (Ksena, pēc TV karotāja princeses) un savs Ginesa grāmatas ieraksts (apmēram 97 astronomiskās vienības - vai 9 miljardus jūdžu no saules - tas ir Saules sistēmas vistālāk atklātais objekts). Un, kā atklājuši Kalifornijas Tehnoloģiju institūta astronomi un viņu kolēģi, tam ir mēness.
Mēness, kas ir 100 reizes lēnāks nekā Ksena un riņķo ap planētu reizi pāris nedēļās, tika pamanīts 2005. gada 10. septembrī ar 10 metru Keck II teleskopu W.M. Keka observatoriju Havaju salās izveidoja planētas astronomijas profesors Maikls E. Brauns un viņa kolēģi Kaltehā, Jēlas universitātes Keka observatorijā un Havaju Gemini observatorijā. Pētījumu daļēji finansēja NASA. Raksts par atklājumu tika iesniegts 3. oktobrī Astrophysical Journal Letters.
"Kopš dienas, kad mēs atklājām Ksenu, liels jautājums ir bijis, vai tai ir vai nav mēness," saka Brauns. "Mēness ir vienkārši atdzist, un tas ir kaut kas visvairāk cienošām planētām, tāpēc ir labi redzēt, ka tas notiek arī šajā."
Brauns lēš, ka mēness, saukts par “Gabrielle” - pēc izdomātā Ksenas izdomātā sānuzņēmuma, ir vismaz viena desmitā daļa no Ksenas lieluma, kas, domājams, ir aptuveni 2700 km diametrā (Plutons ir 2274 km), un tas var būt ap 250 km pāri.
Lai precīzāk uzzinātu Gabrielle lielumu, pētniekiem jāzina mēness sastāvs, kas vēl nav noteikts. Lielākā daļa Kuipera jostas objektu - masīvais miniplanetu vāls, kas sniedzas no Neptūna aiz Saules sistēmas tālām bārkstīm - ir apmēram puse klinšu un puse ūdens ledus. Tā kā puse akmeņu, puse ledus virsma atspoguļo diezgan paredzamu saules gaismas daudzumu, var veikt vispārēju objekta lieluma novērtējumu ar šo kompozīciju. Ļoti ledaini objekti tomēr atspoguļo daudz vairāk gaismas, tāpēc tie parādīsies gaišāki un tādējādi lielāki nekā līdzīga lieluma akmeņaini objekti.
Turpmākie mēness novērojumi ar NASA Habla kosmisko teleskopu, kas plānoti novembrī un decembrī, ļaus Braunam un viņa kolēģiem noteikt precīzu Gabrielle orbītu ap Ksenu. Izmantojot šos datus, viņi varēs aprēķināt Ksenas masu, izmantojot formulu, kuru pirms apmēram 300 gadiem izstrādāja Īzaks Ņūtons.
"Mēness attāluma no planētas un ātruma, kas tam iet apkārt planētai, kombinācija ļoti precīzi norāda, kāda ir planētas masa," skaidro Brauns. “Ja planēta ir ļoti masīva, mēness apies ļoti ātri; ja tas ir mazāk masīvs, mēness ceļos lēnāk. Tas ir vienīgais veids, kā mēs kādreiz varētu izmērīt Ksenas masu, jo tajā ir mēness. ”
Pētnieki atklāja Gabrielle, izmantojot Keka II nesen pasūtīto Laser Guide Star adaptīvās optikas sistēmu. Adaptīvā optika ir tehnika, kas novērš atmosfēras turbulences izplūšanu, radot tik asus attēlus, kādi būtu iegūti no kosmosa teleskopiem. Jaunā lāzera virzošo zvaigžņu sistēma ļauj pētniekiem izveidot mākslīgu “zvaigzni”, atlecot lāzera staru no atmosfēras slāņa apmēram 75 jūdzes virs zemes. Spilgtās zvaigznes, kas atrodas netālu no apskates objekta, tiek izmantotas kā atskaites punkts adaptīvās optikas korekcijām. Tā kā netālu no Ksenas dabiski nav sastopamas spožas zvaigznes, adaptīvā optikas attēlveidošana nebūtu iespējama bez lāzera sistēmas.
“Izmantojot lāzera ceļvedi Star Adaptīvā Optika, novērotāji ne tikai iegūst lielāku izšķirtspēju, bet gaisma no attāliem objektiem tiek koncentrēta daudz mazākā debesu apgabalā, padarot iespējamus vājus atklājumus,” saka Marcos van Dam, W.M. adaptīvās optikas zinātnieks. Keka observatorija un otrais autors jaunajā rakstā.
Jaunā sistēma arī ļāva Braunam un viņa kolēģiem novērot nelielu mēness janvārī ap 2003. gadu. EL61, ar kodu ar nosaukumu “Santa”, bija vēl viens liels jauns Kuipera jostas objekts. Ap 2005. gada FY9 jeb “Easterbunny” - mēnesi netika novērots - trešais no trim lielajiem Kuipera jostas objektiem, ko Brauns un viņa kolēģi nesen atklāja, izmantojot Palomāra observatorijas 48 collu Samuela Ošina teleskopu. Bet pavadoņu klātbūtne ap trim no Kuipera jostas četriem lielākajiem objektiem - Ksenas, Ziemassvētku vecīša un Plutona - izaicina tradicionālās idejas par to, kā pasaules šajā Saules sistēmas reģionā iegūst satelītus.
Iepriekš pētnieki uzskatīja, ka Kuipera jostas objekti ieguva pavadoņus, izmantojot procesu, ko sauc par gravitācijas uztveršanu, kurā divi iepriekš atsevišķi objekti pārvietojās pārāk tuvu viens otram un ieslodzījās viens otra gravitācijas apskāvienos. Tika uzskatīts, ka tas attiecas uz Kuipera jostas mazajiem iemītniekiem, taču ne uz Plutonu. Plutona masīvais, cieši riņķojošais mēness Šarons pirms miljardiem gadu sabojāja planētu, pēc tam, kad to sašāva vēl viens Kuipera jostas objekts. Ksenas un Ziemassvētku vecīša pavadoņi vislabāk izskaidrojami ar līdzīgu izcelsmi.
"Plutons savulaik šķita unikāls oddbols Saules sistēmas malā," saka Brauns. “Bet mēs tagad redzam, ka Ksena, Plutons un citi ir daļa no daudzveidīgas lielu objektu grupas, kurai ir līdzīgas īpašības, vēsture un pat pavadoņi, kas kopā mums iemācīs daudz vairāk par Saules sistēmu nekā jebkurš atsevišķs oddbols kādreiz. ”
Oriģinālais avots: Caltech News Release
