Wie ein seit langem verheiratetes Paar, das an die Küchengewohnheiten des anderen gewöhnt ist, sind zwei von Neptuns Monden Meister darin, sich den Raum zu teilen, ohne zu kollidieren. Und obwohl beide Situationen für einen Betrachter seltsam erscheinen mögen, haben beide eine gewisse tänzerische Qualität.
Wir sprechen über Thalassa und Najade , zwei neptunische Monde, die 1989 von Voyager 2 entdeckt wurden. Die beiden Monde sind winzig, jeder etwa 60 Meilen lang, daher könnte man sie genauer als Moonlets bezeichnen. Sie sind die beiden Monde, die Neptun am nächsten sind, wobei Naiad die innere Spur hat.
Sie sind nicht rund wie größere Körper, und beide sind wahrscheinlich Trümmerhaufen, die aus Fragmenten einiger der größeren Neptunmonde entstanden sind. Diese größeren Monde sind längst verschwunden, wahrscheinlich zerstört von Gravitationsstörungen von Triton .
Naiad und Thalassa wurden 1989 von Voyager 2 entdeckt. Bildquelle: NASA/JPL-Caltech.
Eine neue Studie wirft etwas Licht auf den seltsamen Orbitaltanz des Paares und legt nahe, dass es im Sonnensystem nichts Vergleichbares gibt. Die Studie trägt den Titel „ Umlaufbahnen und Resonanzen der regulären Monde von Neptun .“ Es wurde am 13. November in der Zeitschrift Icarus veröffentlicht. Die Hauptautorin ist Marina Brozovic, Expertin für Sonnensystemdynamik am Jet Propulsion Laboratory der NASA.
„Es gibt viele verschiedene Arten von ‚Tänzen‘, denen Planeten, Monde und Asteroiden folgen können, aber dieser wurde noch nie zuvor gesehen.“
Marina Brozovic, Hauptautorin, JPL.
Brozovic und die anderen Autoren fanden heraus, dass Naiad und Thalassa in einer ungewöhnlichen Orbitalresonanz gefangen sind. Obwohl ihre Umlaufbahnen nur etwa 1850 km (1150 Meilen) voneinander entfernt sind, kommen sich die beiden Monde nie so nahe. Das liegt daran, dass die Umlaufbahn von Naiad geneigt ist. Naiad reist schneller als Thalassa, und wenn die beiden aneinander vorbeifahren, sind sie immer etwa 3540 km (2200 Meilen) voneinander entfernt.
Ein Beobachter, der auf Thalassa sitzt, würde Naiad in einer Bahn sehen, die wild im Zickzackmuster variiert, zweimal von oben und dann zweimal von unten vorbeizieht. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Naiad braucht sieben Stunden, um Neptun zu umkreisen, während Thalassa siebeneinhalb Stunden braucht. EIN Pressemitteilung erklärt die seltsame Situation gut, indem er sagt: 'Ein Beobachter, der auf Thalassa sitzt, würde Naiad in einer Bahn sehen, die wild in einem Zickzackmuster variiert, zweimal von oben und dann zweimal von unten vorbeizieht.' Dieses Zwei-Up-Zwei-Down-Muster wiederholt sich jedes Mal, wenn der innere Mond Naiad Thalassa viermal umrundet.
„Wir bezeichnen dieses sich wiederholende Muster als Resonanz“, sagte Erstautor Brozovic. „Es gibt viele verschiedene Arten von ‚Tänzen‘, denen Planeten, Monde und Asteroiden folgen können, aber dieser wurde noch nie zuvor gesehen.“
Eine Kryptozoologie der Monde?
Das äußere Sonnensystem ist der Ort, an dem Sie so etwas erwarten würden. Im inneren Sonnensystem haben die Planeten einen, zwei oder keine Monde. Tatsächlich gibt es nur drei davon, wobei die Marsmonde Phobos und Deimos nicht viel mehr als seltsam geformte Gesteinsbrocken sind, während der Erdmond eher wie ein 'richtiger' Mond ist. Aber im äußeren Sonnensystem ist die Umgebung ganz anders.
Anstelle der Sonne, die das innere Sonnensystem dominiert, dominieren die riesigen Gasplaneten das äußere System. Sie verfügen über Dutzende von Monden aller Größen und Typen. Jupiter hat über 75 Monde und Saturn hat über 80. Zwischen den beiden haben sie gefrorene Monde mit unterirdischen Ozeanen, a vulkanischer Mond , ein Mond mit flüssige Kohlenwasserstoffe auf seiner Oberfläche , und sogar ein Mond, der seine haben könnte eigene Ringe .
Wir werden immer besser darin, Monde zu finden. Bildquelle: Von StewartIM – Eigene Arbeit, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=82963024
Neptun hat 14 Monde und Uranus hat 27. Neptuns Mond Triton folgt einer retrograden Umlaufbahn, dh er kreist im Gegensatz zu den übrigen Monden des Planeten in entgegengesetzter Richtung zur Planetenrotation. Inzwischen hat Uranus 9 unregelmäßige Monde , davon sind 8 rückläufig. Einige der Monde im äußeren Sonnensystem bildeten sich neben ihren Wirtsplaneten und einige wurden später eingefangen. Es gibt sogar einen Mond namens Neso , dessen elliptische Umlaufbahn um Neptun ihn bis zu 74 Millionen Kilometer (46 Millionen Meilen) von seinem Wirtsplaneten entfernt führt. Und das dauert 27 Jahre.
Es ist also irgendwie seltsam da draußen.
Aber es als seltsam zu bezeichnen, hilft nicht, es zu erklären. Was ist mit diesen beiden Monden passiert, um diesen schillernden Tanz hervorzubringen?
„Wir vermuten, dass Naiad durch eine frühere Interaktion mit einem der anderen inneren Monde von Neptun in seine geneigte Umlaufbahn gestoßen wurde“, sagte Brozovic. „Erst später, nachdem seine Orbitalneigung festgestellt wurde, konnte sich Naiad in dieser ungewöhnlichen Resonanz mit Thalassa niederlassen.“
„Wir freuen uns immer wieder, diese Co-Abhängigkeiten zwischen Monden zu finden“, sagte Mark Showalter, planetarischer Astronom am SETI-Institut in Mountain View, Kalifornien, und Mitautor des neuen Papiers. „Naiad und Thalassa sind in dieser Konfiguration wahrscheinlich schon sehr lange miteinander verbunden, weil ihre Umlaufbahnen dadurch stabiler werden. Sie erhalten den Frieden, indem sie sich nie zu nahe kommen.“
In ihrem Papier sagen die Autoren, dass ihre Arbeit auf dem vollständigsten Datensatz basiert, der für diese Monde verfügbar ist. Die Daten umfassen Voyager-Beobachtungen, Beobachtungen von erdbasierten Teleskopen und Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops. Insgesamt umfassen die Daten die Jahre 1981 bis 2016.
Mehr:
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