Descoberta de três novas luas orbitando Urano e Netuno

NASA/JPL-Caltech/B. Johnson

A espaçonave Voyager 2 da NASA capturou essas imagens de Urano (esquerda) e Netuno (direita) durante seu sobrevôo pelos planetas na década de 1980.

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Os astrônomos descobriram três luas até então desconhecidas orbitando Urano e Netuno, os planetas mais distantes do nosso sistema solar.

A descoberta inclui a observação de uma lua orbitando Urano – a primeira descoberta desse tipo em mais de 20 anos – e duas descobertas na órbita de Netuno.

Scott S. disse: “As três luas recém-descobertas são as mais tênues já vistas em torno destes dois planetas gigantes gelados usando telescópios terrestres”, disse Shepard, astrônomo do Carnegie Institution. Para a Ciência, em A declaração. “Foi necessário um processamento especial de imagem para revelar objetos tão tênues.”

Estas descobertas serão úteis para missões que possam ser planeadas para explorar de perto Urano e Neptuno no futuro. Prioridade para astrônomos Como eram apenas planetas de gelo Eles foram observados em detalhes com a Voyager 2 na década de 1980.

As três luas foram anunciadas em 23 de fevereiro pelo Minor Planet Center da União Astronômica Internacional.

A recém-descoberta lua de Urano é a 28ª lua observada orbitando o gigante gelado, e também é provavelmente a menor, medindo 8 quilômetros de diâmetro. A lua, chamada S/2023 U1, leva 680 dias terrestres para completar uma órbita ao redor do planeta. No futuro, o pequeno satélite receberá o nome de um dos personagens de Shakespeare, seguindo a tradição das luas de Urano com nomes literários.

Sheppard observou Urano em novembro e dezembro enquanto fazia observações com os telescópios Magalhães no Observatório Las Campanas, no Chile. Ele trabalhou com Marina Brozovic e Bob Jacobson do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, para determinar a órbita da lua.

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Scott Sheppard/Carnegie Science

Esta imagem de descoberta mostra a lua nova de Urano, S/2023 U1, usando o Telescópio Magalhães em 4 de novembro de 2023. Urano (canto superior esquerdo) está fora do campo de visão.

Os telescópios Magalhães também desempenharam um papel fundamental ao ajudar Sheppard a encontrar a mais brilhante das duas luas de Neptuno, S/2002 N5. O telescópio Subaru, localizado no vulcão adormecido Mauna Kea, no Havaí, ajudou Sheppard e seus colaboradores, o astrônomo David Thulin, da Universidade do Havaí, o astrônomo Chad Trujillo, da Universidade do Norte do Arizona, e o cientista planetário Patrick Sofia Likoka, da Universidade Kindai, no Japão, a focar na outra lua de Netuno. Muito fraco, S/2021 N1.

Ambas as luas, que elevam o total de satélites naturais conhecidos de Netuno para 18, foram observadas pela primeira vez em setembro de 2021, mas exigiram observações de acompanhamento usando diferentes telescópios nos últimos dois anos para confirmar suas órbitas.

“Uma vez que a órbita do S/2002 N5 em torno de Netuno foi determinada usando as observações de 2021, 2022 e 2023, ela foi rastreada até um objeto que foi observado perto de Netuno em 2003, mas foi perdido antes de ser confirmado que estava orbitando o planeta. ”, disse Sheppard. .

A lua brilhante S/2002 N5 tem um diâmetro de 14 milhas (23 quilômetros) e leva quase nove anos para completar uma órbita ao redor de Netuno, enquanto a lua escura S/2021 N1 tem um diâmetro de cerca de 8,7 milhas (14 quilômetros) e tem uma longa órbita de cerca de 27 anos. Ambos acabariam por receber novos nomes que faziam referência às deusas do mar Nereidas da mitologia grega. Netuno recebeu o nome do deus romano do mar, então as luas do planeta receberam o nome de deuses e ninfas do mar menores.

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Encontrar as três luas requer dezenas de exposições curtas de cinco minutos ao longo de três ou quatro horas em noites diferentes.

“Como as luas se movem em apenas alguns minutos em relação às estrelas e galáxias de fundo, exposições longas e únicas não são ideais para obter imagens profundas de objetos em movimento”, disse Sheppard. “Ao unir essas exposições múltiplas, estrelas e galáxias aparecem com rastros atrás delas, e objetos em movimento semelhantes ao planeta hospedeiro serão vistos como fontes pontuais, destacando as luas por trás do ruído de fundo nas imagens.”

Ao estudar as órbitas angulares distantes das luas, Sheppard levantou a hipótese de que os satélites foram colocados em órbita ao redor de Urano e Netuno pela influência gravitacional dos planetas gigantes logo após sua formação. As luas exteriores que orbitam todos os planetas gigantes do nosso sistema solar – Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno – partilham configurações semelhantes.

“Mesmo Urano, que está inclinado de lado, tem um número semelhante de luas aos outros planetas gigantes que orbitam o nosso Sol”, disse Sheppard. “Netuno, que foi atingido pelo distante objeto do Cinturão de Kuiper, Tritão – um corpo rico em gelo maior que Plutão – um evento que poderia ter perturbado seu sistema lunar, provavelmente tem exoluas que se parecem com seus vizinhos.”

Algumas das luas que rodeiam os planetas gigantes são provavelmente fragmentos de luas maiores que foram atingidas por asteróides ou cometas e se separaram.

Compreender como os planetas gigantes capturam as suas luas está a ajudar os astrónomos a juntar as peças dos primeiros dias caóticos do nosso sistema solar.

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