Új természetes kísérőket találtak az Uránusz és a Neptunusz körül, amelyek egy-egy „hold-család” tagjai, vagyis hajdan létezett, szétesett égitestek maradványai.

Az Uránusz (balra) és a Neptunusz (jobbra). (Patrick Irwin / University of Oxford/NASA)

Az Uránusz és a Neptunusz most felfedezett holdjai azt mutatják, hogy a két jégóriás a Jupiterhez és a Szaturnuszhoz hasonlóan rendelkezik olyan távoli holdcsaládokkal, amelyek nagyobb, a bolygók által befogott égitestek szétdarabolódásával jöttek létre. Még több hold is rejtőzhet körülöttük, de űrszondát kellene küldenünk, ha látni akarnánk őket.

Az elmúlt két évtizedben több tucat holdat fedeztek fel a Jupiter és a Szaturnusz körül. Az Uránusznak azonban 2003 óta nem került elő új holdja, és a Neptunusznak is csupán egy. Ez a felfedezés most 28-ra emeli az Uránusz holdjainak, és 16-ra a Neptunusz holdjainak számát.

A külső Naprendszer holdjait nem könnyű megtalálni, ugyanis – Scott Sheppard (Carnegie Science) szavaival élve – „ezek az égitestek a detektálhatóság határán vannak”.

A bolygókutatók azt gyanítják, hogy a Naprendszer kialakulásának és korai fejlődésének megismeréséhez a kulcs a külső Naprendszerben rejlik. Emiatt is kezeli prioritásként az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiája (National Academy of Sciences, NAS) által a múlt évben nyilvánosságra hozott tanulmány az Uranus Orbiter and Probe űrszonda elindítását a 2030-as években. „A jégóriásokat elhanyagolták.” – mondja Sheppard, majd hozzáteszi, hogy egyesek még egy Neptunusz-küldetést is fontosnak tartanak.

A Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) Kisbolygó Központja február 23-án három új hold felfedezését jelentette be: egyet az Uránusz, kettőt pedig a Neptunusz körül. Ezek a leghalványabb holdak, amiket ezidáig földfelszíni teleszkópokkal a jégóriások körül találtak.

Az Uránusz körül keringő új hold ideiglenesen az S/2023 U1 jelet kapta. Több mint 20 éve nem fedeztek fel új holdat a jégóriás körül. Csupán 8 kilométeres átmérőjével ez a bolygó legkisebb ismert kísérője, ami 680 nap alatt kerüli meg az Uránuszt. Sheppard 2023. november 4-én fedezte fel az S/2023 U1-et a chilei Magellan-távcsővel. A további, decemberben végzett megfigyelések során a kutatók pontosították a hold pályáját, és az új adatoknak hála sikerült a Magellan-távcsővel és a hawaii Subaru teleszkóppal 2021-ben készített felvételeken is azonosítaniuk.

Az Uránusz új holdjának felfedező felvétele 2023. november 4-én készült a Magellan-távcsővel. Az Uránusz a fényes bal felső saroknál éppen lemaradt a látómezőről. Maga a hold a kép központjának közelében látszó halvány folt. A körülötte látható csíkok háttércsillagoktól származnak, mivel a távcső az Uránusz mozgását követte a háromórás felvétel során. (Scott Sheppard)

A Neptunusz két új holdját már korábban is megfigyelték, de nem elég hosszan ahhoz, hogy a pályájukat kiszámíthassák.

A fényesebb és nagyobb holdat Sheppard 2021 októberében fedezte fel a Magellan-távcsővel, majd 2022-ben és 2023-ban is végzett róla megfigyeléseket. A NASA JPL munkatársai, Marina Brozovic és Bob Jacobson segítségével kiszámította a hold pályáját, és rájöttek, hogy két évtizeddel ezelőtt a Neptunusz közelében már megfigyelték az égitestet. Az S/2002 N5 jelű hold 23 kilométer átmérőjű, és kilenc év alatt kerüli meg a Neptunuszt.

A kisebbik, egyelőre S/2021 N1 jelölést viselő hold nagyjából 14 kilométer átmérőjű, és majdnem 27 év alatt kerüli meg a bolygót – ez egyedülállóan hosszú idő az ismert holdak között. Sheppard és munkatársai 2021 szeptemberében fedezték fel a rendkívül halvány égitestet a Subaru távcsővel. A halvány hold pályájának kiszámításához azonban szükségük volt a chilei Nagyon Nagy Távcső (VLT) és a hawaii Gemini North Teleszkóp megfigyeléseire is.

A három hold pályája két nagyobb, már ismert holdhoz köti az új égitesteket. A most felfedezett S/2023 U1 két nagyobb és ismertebb Uránusz-hold, a Caliban és a Stephano csoportjába tartozik. A Neptunusznál az S/2021 N1 pályája a Psamathe és a Neso holdakéhoz hasonlít, míg az S/2002 N5 pályája a Sao és a Laomedeia holdakéra. Ezek a csoportok valószínűleg családokat jelentenek, amelyek egyetlen nagyobb, a bolygó által befogott égitest szétesésével keletkeztek.

További halvány, távoli holdak felfedezése nem lenne könnyű. Ennek a háromnak a felfedezéséhez Sheppardnek ötperces felvételek sorozatait kellett elkészítenie, hogy a mozgó holdak ne húzzanak csíkot az egyes felvételeken. A képsorozatok legfeljebb négy órán át készülhettek, mert az égitestek ennyi ideig voltak elég magasan az égen ahhoz, hogy jól láthatóak legyenek. Ennyi azonban nem lett volna elég, így több éjszakán át kellett az adatokat gyűjtenie, majd a felvételeket egymásra illesztve kapott elég nagy határfényességű képeket ahhoz, hogy a holdak jól látsszanak.

Ez egy igen hatékony technika, de az ilyen halvány égitestek megfigyelése nagyon sok távcsőidőt vesz igénybe a világ legnagyobb távcsövein. Az Uranus Orbiter and Probe űrszonda lehetőséget kínál majd arra, hogy közelről figyeljük meg azokat az égitesteket, amelyek a legnagyobb földi távcsövekkel is csak halvány pontoknak látszanak az égbolton.

Forrás: Sky & Telescope