Изображение открытия новой луны вокруг Нептуна, S/2021 N1, полученное телескопом Субару 7 сентября 2021 года. Объект звездной величиной 27 выглядит как слабая точка в центре изображения. Это самая тусклая луна, когда-либо обнаруженная наземными телескопами. Двадцать экспозиций, каждая продолжительностью 5 минут, были сделаны с двухчасовыми интервалами с использованием Hyper Suprime-Cam (HSC). Изображения были выровнены в соответствии с видимым движением Нептуна и объединены. Звезды и галактики на заднем плане выглядят на изображении как следы. Использование этой техники наблюдения на некоторых из крупнейших телескопов в мире позволило обзорным изображениям достичь глубины, превосходящей любые предыдущие наблюдения вблизи Урана и Нептуна.
Фото: Скотт Шеппард/Институт науки Карнеги.

Используя одни из крупнейших телескопов в мире, в том числе телескоп Субару, группа астрономов обнаружила три новых естественных спутника, вращающихся вокруг самых отдаленных планет нашей Солнечной системы: один вокруг Урана и два вокруг Нептуна. Одна из новых лун, первоначально обнаруженная телескопом Субару, является самой слабой луной, когда-либо обнаруженной наземными телескопами.

«Три недавно открытых спутника — самые слабые из когда-либо обнаруженных вокруг этих двух ледяных планет-гигантов с помощью наземных телескопов», — объясняет Скотт Шеппард (Институт науки Карнеги), возглавляющий исследование.

Новая луна вокруг Урана, S/2023 U1, увеличивает общее количество известных спутников, вращающихся вокруг ледяной планеты-гиганта, до 28. Первоначально она была обнаружена с помощью Магеллановского телескопа в Чили в 2023 году, а затем была подтверждена на более ранних изображениях, полученных телескопом Субару и Магелланов телескоп в 2021 году. При диаметре всего 8 километров он, вероятно, самый маленький среди спутников Урана. Один оборот вокруг планеты он совершает за 680 дней.

Самый яркий из двух новооткрытых спутников Нептуна (S/2002 N5) имеет размер около 23 километров, и ему требуется почти 9 лет, чтобы вращаться вокруг ледяного гиганта. Впервые его заметили в 2021 году, а орбита была подтверждена Магеллановым телескопом в 2022 и 2023 годах.

«После того, как орбита S/2002 N5 вокруг Нептуна была определена с помощью наблюдений 2021, 2022 и 2023 годов, она была прослежена до объекта, который был замечен вблизи Нептуна в 2002 году, но был утерян до того, как удалось подтвердить, что он вращается вокруг планеты», — объясняет Шеппард. .

Другой новый спутник Нептуна (S/2021 N1) имеет размер около 14 километров и имеет орбиту почти 27 лет. Этот чрезвычайно слабый объект был впервые обнаружен в 2021 году телескопом Субару, а его орбита была подтверждена в ходе специальных наблюдений на Очень Большом Телескопе в Чили и Телескопе Джемини на Гавайях. Открытие этих двух новых лун довело общее количество известных спутников Нептуна до 16.

Новые наблюдения, вероятно, завершат перечень спутников Урана и Нептуна на расстоянии до 8 и 14 километров соответственно. Для сравнения, Юпитер состоит из спутников размером около 2 километров, а Сатурн — до спутников размером около 3 километров.

Три новых спутника Урана и Нептуна имеют далекие, эксцентричные и наклонные орбиты, что позволяет предположить, что они были захвачены гравитацией этих планет одновременно или сразу после того, как Уран и Нептун сформировались из кольца пыли и обломков, окружавших наше Солнце в его младенчество.

Новые луны также показывают, что вокруг Урана и Нептуна существуют динамические орбитальные группы внешних лун. Эти группы предполагают, что когда-то более крупные родительские спутники были расколоты в результате прошлых столкновений, скорее всего, с кометами или астероидами, оставив разбитые фрагменты на орбитах, аналогичных первоначальной более крупной луне. Эти группы лун показывают, что ранняя Солнечная система была очень хаотичным местом, где постоянно происходили движения и столкновения между различными объектами.

«Все планеты-гиганты в нашей солнечной системе имеют схожие конфигурации своих внешних спутников, независимо от их размера или процесса, в результате которого они образовались. Даже Уран, повернутый набок, имеет такое же лунное население, что и другие планеты-гиганты. вращаются вокруг нашего Солнца», — говорит Шеппард.

Шеппард, который охотится за Планетой X за пределами Нептуна, надеется, что благодаря лучшему пониманию истории захвата этих внешних спутников будут получены новые подробности о бурных ранних годах истории нашей Солнечной системы и движении планет на ее внешних краях. раскрытый.

Об открытиях объявил Центр малых планет Международного астрономического союза 23 февраля 2024 года.