Kunstnerillustrasjon av den 10. planeten og dens måne. Bildekreditt: Caltech. Klikk for å forstørre.
Den nyoppdagede 10. planeten, 2003 UB313, ligner mer og mer på en av solsystemets store aktører. Den har heftet av en ekte planet (siste anslag satte den til omtrent 20 prosent større enn Pluto), et fengende kodenavn (Xena, etter TV-krigsprinsessen), og en Guinness Book-ish-plate av sin egen (omtrent 97 astronomiske enheter - eller 9 milliarder miles fra solen - det er solsystemets lengste oppdagede objekt). Og astronomer fra California Institute of Technology og deres kolleger har nå oppdaget at det har en måne.
Månen, 100 ganger svakere enn Xena og som kretset rundt planeten en gang hvert par uker, ble oppdaget 10. september 2005 med det 10 meter store Keck II-teleskopet ved W.M. Keck-observatoriet på Hawaii av Michael E. Brown, professor i planetarisk astronomi, og hans kolleger ved Caltech, Keck-observatoriet, Yale University og Gemini-observatoriet på Hawaii. Forskningen ble delvis finansiert av NASA. Et papir om funnet ble sendt 3. oktober til Astrophysical Journal Letters.
"Siden dagen vi oppdaget Xena, har det store spørsmålet vært om det har en måne eller ikke," sier Brown. "Å ha en måne er bare iboende kult, og det er noe de fleste selvrespektive planeter har, så det er godt å se at denne gjør det også."
Brown anslår at månen, med kallenavnet “Gabrielle” - etter den fiktive Xenas fiktive sidekick-er minst en tidel av størrelsen på Xena, som antas å være omtrent 2700 km i diameter (Pluto er 2274 km), og kan være rundt 250 km på tvers.
For å vite Gabrielles størrelse mer nøyaktig, trenger forskerne å vite månens sammensetning, som ennå ikke er bestemt. De fleste gjenstandene i Kuiper Belt, den enorme skåren av miniplanetter som strekker seg utover Neptun og ut i fjernkontrollene av solsystemet, er omtrent halv fjell og halv vann. Siden en halv stein, halvis overflate reflekterer en ganske forutsigbar mengde sollys, kan det gjøres et generelt estimat på størrelsen på et objekt med den sammensetningen. Veldig isete gjenstander reflekterer imidlertid mye mer lys, og det vil fremstå som lysere - og dermed større - enn steinete gjenstander av lignende størrelse.
Ytterligere observasjoner av månen med NASAs Hubble-romteleskop, planlagt i november og desember, vil tillate Brown og hans kolleger å feste Gabrielles eksakte bane rundt Xena. Med disse dataene vil de kunne beregne Xenas masse ved å bruke en formel som ble utviklet for 300 år siden av Isaac Newton.
"En kombinasjon av månens avstand fra planeten og hastigheten den går rundt planeten forteller deg veldig nøyaktig hva massen til planeten er," forklarer Brown. “Hvis planeten er veldig massiv, vil månen gå veldig raskt rundt; hvis den er mindre massiv, vil månen reise saktere. Det er den eneste måten vi noen gang kunne måle massen av Xena-fordi den har en måne. ”
Forskerne oppdaget Gabrielle ved å bruke Keck IIs nylig bestilte Laser Guide Star Adaptive Optics-system. Adaptiv optikk er en teknikk som fjerner uskarpheten av atmosfærisk turbulens og skaper bilder så skarpe som man får fra rombaserte teleskoper. Det nye laserguidestjernesystemet gjør det mulig for forskere å lage en kunstig "stjerne" ved å sprette en laserstråle av et lag av atmosfæren omtrent 75 mil over bakken. Lyse stjerner som ligger nær objektet av interesse blir brukt som referansepunkt for de adaptive optikk-korreksjonene. Siden ingen lyse stjerner naturlig finnes i nærheten av Xena, ville adaptiv optikkavbildning vært umulig uten lasersystemet.
"Med Laser Guide Star Adaptive Optics får observatører ikke bare mer oppløsning, men lyset fra fjerne objekter er konsentrert over et mye mindre område av himmelen, noe som gjør svake deteksjoner mulig," sier Marcos van Dam, adaptiv optikkforsker ved W.M. Keck Observatory, og andre forfatter på det nye papiret.
Det nye systemet tillot også Brown og kollegene å observere en liten måne i januar rundt 2003 EL61, kodenavnet "Julenissen", et annet stort nytt Kuiper Belt-objekt. Det ble ikke oppdaget noen måne rundt FY9-eller "Easterbunny" i 2005 - den tredje av de tre store Kuiper Belt-objektene som nylig ble oppdaget av Brown og hans kolleger ved hjelp av det 48-tommers Samuel Oschin-teleskopet ved Palomar Observatory. Men tilstedeværelsen av måner rundt tre av Kuiperbeltens fire største objekter - Xena, Santa og Pluto - utfordrer konvensjonelle ideer om hvordan verdener i denne regionen av solsystemet skaffer seg satellitter.
Tidligere trodde forskere at Kuiper Belt-objekter skaffet seg måner gjennom en prosess som ble kalt gravitasjonsfangst, der to tidligere separate gjenstander beveget seg for nær hverandre og blir fanget i hverandres gravitasjonsfavn. Dette ble antatt å stemme med Kuiper Beltets små borgere - men ikke Pluto. Plutos massive, nært omløpende måne, Charon, brøt planeten for milliarder av år siden, etter at den ble knust av en annen Kuiper Belt-gjenstand. Xenas og nissens måner fremstår best forklart med lignende opprinnelse.
"Pluto virket en gang en unik oddball i utkanten av solsystemet," sier Brown. ”Men vi ser nå at Xena, Pluto og de andre er en del av en mangfoldig familie av store gjenstander med lignende egenskaper, historier og til og med måner, som sammen vil lære oss mye mer om solsystemet enn noen eneste oddball noensinne ville gjort. ”
Originalkilde: Caltech News Release
