Neptune ‘ s nyligt opdaget månen, kan være den overlevende af en gammel kollision

En nyligt opdaget lille måne-Neptun kommer i klarere fokus, som astronomer har nu peget på denne lille rock ‘ s bane, og hvor det kan være kommet fra. Månen eksistens øger muligheden for, at der er endnu flere små verdener omkring Neptune, som vi bare ikke har set endnu.

Astronomer første gang opdagede denne månen i 2013 ved kæmning gennem billeder af Neptun, der blev taget af NASA ‘ s Hubble Space Telescope. Den opdagelsesrejsende har nu døbt den verden Hippocamp, navnet på en hest-ligesom havet monster fra den græske mytologi. Titlen passer fint i tråd med temaet for Neptuns 13 andre måner, som alle er opkaldt efter den græske guder af forekomster af vand.

Hippocamp er utrolig lille for en måne: det er bare 21 miles på tværs, eller om størrelsen af en stor storby. Dens lille størrelse har gjort denne sten super svært at studere fra Jorden. Men med hjælp af yderligere observationer fra Hubble, var astronomer i stand til at spore denne lille månen i løbet af de sidste par år, beskriver deres arbejde i et nyt papir i Naturen. Der tillod dem at skelne lige, hvor stor den er, samt den nøjagtige sti, det tager omkring Neptun. “Vi har gjort en fuld analyse, så vi ved præcis,, hvordan dette objekt bevæger sig,” Mark Showalter, en senior research scientist ved SETI-Instituttet og ledende forfatter af den Art, af papir, der opdagede Hippocamp, fortæller The Verge.

“Vi ved præcis,, hvordan dette objekt bevæger sig.”

Før denne opdagelse, mange af Neptuns indre måner var blevet fundet af NASA ‘ s Voyager 2 rumfartøjer, der fløj af den kolde, brus planet på sin rundtur i det ydre solsystem. Voyager knækkede billeder af fem nye måner, der var aldrig før set på Neptune system. Men rumfartøjer i sidste ende mistede Hippocamp, og nu Showalter ved hvorfor. “Vi kender den bane, der nu er godt nok til at forudsige, hvor det var i en af Voyager billeder,” siger han. “Og det viser sig, at der var et par nære dem, men det var bare aldrig helt det rigtige sted på rigtige tidspunkt for Voyager-kameraer.”

At finde Hippocamp var en uventet opdagelse, også. Tilbage i 2013, Showalter var poring over billeder fra Hubble for at studere den mærkelige træk omkring Neptun kendt som buer. Buer er de tynde ringe, som dem omkring Saturn, der ikke forbinde hele vejen rundt om Neptun. Problemet med at studere disse ringe er, at de er meget svage, og de bevæger sig meget hurtigt, hvilket gør dem svære at fange med kameraer fra Jorden. Fast, lang eksponering billeder, at bringe i ekstra lys i sidste ende sløre buer ud.

Så Showalter kom op med et smart trick, hvor han dybest set kombinerede flere billeder fra Hubble sammen og sammenknebne dem til at kompensere for den bevægelse. Som et resultat, det var som om Hubble havde været følgende buer under deres bevægelse. Da han gjorde det, han lagde mærke til en lille prik holdes dukker op i alle de billeder. Efter at have kigget på det mere tæt, at han indså, at det var en måne.

“Nu ser vi en meget konkret eksempel på, hvad der sker, når en komet rammer en måne.”

Siden da har målet været at få en meget bedre forståelse af denne lille sten. Baseret på dens bane, Showalter og hans team har nu en temmelig god idé om, hvor denne månen kom fra. Hippocamp bane bringer månen meget tæt på en meget større månen til Neptun kaldet Proteus, hvilket er 130 km på tværs. Og baseret på deres analyse, Showalter mener, at Hippocamp er formentlig et stykke af Proteus, der var brudt ud for milliarder af år siden af en forbipasserende komet. “Nu ser vi en meget konkret eksempel på, hvad der sker, når en komet rammer en måne,” siger han. “I tilfælde af Proteus, er det ikke helt bryder den ud, men brækker et stykke, og der er Hippocamp, vi ser i dag.”

Det er mistanke om, at det tidlige solsystem var en meget svingende sted, med masser af kometer, der suser rundt giant ydre planeter. Det synes plausibelt, at en komet kolliderer med Proteus, skår fra Hippocamp.

Denne version af Hippocamp oprindelse, historie bakkes op af den måner’ positioner i forhold til hinanden og Neptun. Hippocamp og Proteus ikke er samme sted nu, fordi Proteus er meget langsomt snor sig væk fra Neptun. Proteus skaber tidevand på Neptun, ligesom Månen gør på Jorden, og dette samspil får månen til at bevæge sig udad. Så 4 milliarder år siden, efter fødslen af solsystemet, Proteus var nok omkring 10.000 kilometer tættere til Neptun, end det er nu. “Hvis man ser på systemet i dag og spille den tilbage 4 milliarder år, pludselig Hippocamp og Proteus er næsten oven i hinanden,” siger Showalter.

Baseret på denne opdagelse, synes det muligt, at der er måske endnu flere små måner som Hippocamp. Det er muligt, at sten har brækket af større måner eller stykker af affald fra andre steder i solsystemet. Showalter håber, at vi kan være i stand til at finde flere en dag, eventuelt med NASA ‘ s fremtidige observatory, James Webb Space Telescope. At teleskopet vil være den mest kraftfulde et menneskeheden nogensinde har sendt ud i rummet, og det kan være i stand til at gøre nogle gode observationer af både Neptun og Uranus. Men for virkelig at vide, hvor mange måner Neptun har, Showalter siger, at vi er nødt til at sende et rumfartøj der — en, der stikker omkring længere end Voyager gjorde.

“Jeg tror, at når den dag kommer, at NASA og det Europæiske Rum Agentur sende et rumfartøj ud til Neptun og studere systemet meget mere nøje, vil der være en hel del mere måner til at opdage,” siger Showalter. “Men det er nok grænsen af, hvad vi kan gøre fra Jorden.”