Газовият гигант Юпитер, който е бил наречен в чест на царя на боговете в римския пантеон, винаги е отговарял на името си. Освен че е най-голямата планета в Слънчевата система - с два и половина пъти по-голяма от масата на всички останали планети заедно, тя има и невероятно мощно магнитно поле и най-интензивните бури на всяка планета в Слънчевата система.
Нещо повече - тя е дом на някои от най-големите луни в Слънчевата система (известна като Галилейските луни) и има повече известни луни от всяка друга планета. И благодарение на неотдавнашно проучване, ръководено от Скот С. Шеппард от Института за наука в Карнеги, бяха открити още дванадесет луни. Това довежда общия брой на известните луни около Юпитер до 79 и би могло да даде нов поглед върху историята на Слънчевата система.
Екипът беше ръководен от Скот С. Шеппард и включваше Дейв Толен (Университет на Хаваите) и Чад Трухильо (Университет в Северна Аризона). Именно същият този екип пръв предположи съществуването на масивна планета във външните достижения на Слънчевата система (планета 9 или планета X) през 2014 г. въз основа на необичайното поведение на някои популации на крайни транснептунови обекти (eTNOs).
Любопитното е, че докато Шеппард и колегите му ловуваха на тази неуловима планета, те забелязаха първата от тези нови луни през 2017 г. Както Шеппард обясни в неотдавнашното си съобщение за пресата на Карнеги:
„Юпитер просто се оказа в небето в близост до полетата за търсене, където търсехме изключително отдалечени обекти на Слънчевата система, така че бяхме безкрайно способни да търсим нови луни около Юпитер, докато в същото време търсехме планети в периферията на нашата Слънчева енергия Система."
Първоначалните открития са направени с помощта на 4-метровия телескоп Blanco в Междуамериканската обсерватория на Cerro Tololo (CTIO) в Чили. След това те бяха потвърдени с помощта на камерата на тъмната енергия (DECam), която беше добавена към телескопа Blanco като минало от изследването на тъмната енергия. Допълнителни данни бяха предоставени от 6.5-метровите телескопи Magellan Observatories на Carnegie Observatories.
След това, орбитите на новооткритите луни бяха изчислени от Гарет Уилямс от Центъра за малки планети на Международния астрономически съюз (MPC) въз основа на наблюденията на екипа. „Необходими са няколко наблюдения, за да се потвърди, че обект действително орбитира около Юпитер“, каза той. „И така, целият процес отне една година.“
Както можете да видите от изображението по-горе, две от новооткритите луни (обозначени със синьо) са част от вътрешната група, която има програмирани орбити (т.е. те орбитират в същата посока като въртенето на планетата). Те завършват една орбита за малко по-малко от година и имат подобни орбитални разстояния и ъгли на наклон. Това е възможна индикация, че тези луни са фрагменти от по-голяма луна, която се е разпаднала, вероятно поради сблъсък.
Девет от новите луни (обозначени с червено) са част от далечната външна група, която има ретроградни орбити, което означава, че орбитират в обратна посока на въртенето на Юпитер. Тези луни отнемат около две години, за да завършат една орбита на Юпитер и са групирани в три орбитални групи, които имат сходни разстояния и наклон. Като такива те се смятат и за останки от три по-големи луни, които се разпаднаха поради минали сблъсъци.
Екипът наблюдавал още една луна, която не се вписва в нито една група, и е за разлика от която и да е известна луна, обикаляща около Юпитер. Тази „странна луна“ е по-далечна и по-наклонена от програмидните луни и отнема около година и половина на орбита на Юпитер, което означава, че орбитата й пресича външните ретроградни луни. Поради това е много по-вероятно да се появят челни сблъсъци с ретроградните луни, които орбитат в обратна посока.
Орбитата на тази странна луна беше потвърдена и от Боб Джейкъбсън и Марина Брозович в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА през 2017 г. Това беше мотивирано отчасти, за да гарантира, че луната няма да бъде загубена, преди да пристигне на предвиденото място в орбитата си по време на възстановяването наблюдения, направени през 2018 г. Както обясни Шепърд,
„Другото ни откритие е истинска странна топка и има орбита като никоя друга известна луна Джовиан. Вероятно е и най-малката известна луна на Юпитер, която е с диаметър под един километър ... Това е нестабилна ситуация. Челните сблъсъци бързо биха се разпаднали и смилат предметите до прах. "
И тук екипът смята, че тази луна може да бъде останките на някога по-голяма луна; в случая такъв, който имаше орбита на програмид, която формира някои от ретроградните луни чрез минали сблъсъци. Луната на странната вече има предложено име за нея - Валетудо, след правнучката на Юпитер, богинята на здравето и хигиената в римския пантеон.
В допълнение към добавянето към общия брой на Луната на Юпитер, изследването на това, което е формирало орбиталните истории на тази луна, би могло да научи учени за най-ранния период на Слънчевата система. Например, фактът, че най-малките луни в различните орбитални групи на Юпитер (програмид, ретроград) все още са в изобилие, предполага, че сблъсъците, които са ги създали, са възникнали след ерата на формирането на планетата.
Според Небуларната хипотеза за формиране на Слънчевата система Слънцето все още е било заобиколено от въртящ се протопланетен диск по това време - тоест газ и прах, от които са се образували планетите. Поради размерите си - от 1 до 3 км - тези луни биха били по-силно повлияни от заобикалящия газ и прах, които щяха да завлекат орбитите им и да ги накарат да паднат навътре към Юпитер.
Фактът, че тези луни все още съществуват, показва, че те вероятно са се образували след разсейването на газ и прах. В това отношение тези луни приличат много на капсули от време или геоложки записи, запазвайки части от историята на формирането и еволюцията на Юпитер (и Слънчевите системи).
Това изследване беше частично финансирано от безвъзмездна помощ за планетарна астрономия на НАСА и стана възможно благодарение на помощта на множество обсерватории. Те включват 4-метровия телескоп Discovery Channel в обсерваторията Лоуел в Аризона, 8-метровият телескоп Subaru и 2,2-метровия телескоп на Университета на Хаваите и 8-метровият телескоп Gemini на Хавай.
