Vari raggruppamenti di lune gioviane con quelle appena scoperte mostrate in grassetto. Il 'strano, ' chiamato Valetudo come la pronipote del dio romano Giove, ha un'orbita prograda che incrocia le orbite retrograde. Credito:di Roberto Molar-Candanosa, per gentile concessione della Carnegie Institution for Science.
Sono state trovate dodici nuove lune in orbita attorno a Giove:11 lune esterne "normali", e uno che chiamano "strano". Questo porta il numero totale di lune conosciute di Giove a ben 79, la maggior parte di qualsiasi pianeta nel nostro Sistema Solare.
Un team guidato da Scott S. Sheppard di Carnegie ha individuato per la prima volta le lune nella primavera del 2017 mentre stavano cercando oggetti del Sistema Solare molto distanti come parte della caccia a un possibile pianeta enorme ben oltre Plutone.
Nel 2014, questa stessa squadra ha trovato l'oggetto con l'orbita più lontana conosciuta nel nostro Sistema Solare ed è stato il primo a rendersi conto che un pianeta massiccio sconosciuto ai margini del nostro Sistema Solare, ben oltre Plutone, potrebbe spiegare la somiglianza delle orbite di diversi piccoli oggetti estremamente distanti. Questo pianeta putativo è ora a volte popolarmente chiamato Planet X o Planet Nine. Anche Dave Tholen dell'Università delle Hawaii e Chad Trujillo della Northern Arizona University fanno parte del team di ricerca del pianeta.
"Giove si trovava nel cielo vicino ai campi di ricerca dove stavamo cercando oggetti del Sistema Solare estremamente distanti, quindi siamo stati fortunatamente in grado di cercare nuove lune attorno a Giove mentre allo stesso tempo cercavamo pianeti ai margini del nostro Sistema Solare, " disse Sheppard.
Gareth Williams del Minor Planet Center dell'Unione Astronomica Internazionale ha utilizzato le osservazioni del team per calcolare le orbite delle lune appena scoperte.
"Occorrono diverse osservazioni per confermare che un oggetto orbita effettivamente intorno a Giove, " Williams ha detto. "Quindi, l'intero processo è durato un anno".
Nove delle lune nuove fanno parte di un distante sciame esterno di lune che orbitano attorno ad esso nel retrogrado, o direzione opposta alla rotazione di rotazione di Giove. Queste lontane lune retrograde sono raggruppate in almeno tre distinti raggruppamenti orbitali e si pensa che siano i resti di tre corpi genitori un tempo più grandi che si sono separati durante le collisioni con gli asteroidi, comete, o altre lune. Le lune retrograde appena scoperte impiegano circa due anni per orbitare attorno a Giove.
Due delle nuove scoperte fanno parte di un avvicinamento, gruppo interno di lune che orbitano in progrado, o nella stessa direzione della rotazione del pianeta. Queste lune prograde interne hanno tutte distanze orbitali e angoli di inclinazione simili attorno a Giove e quindi si pensa che siano anche frammenti di una luna più grande che è stata spezzata. Queste due lune appena scoperte impiegano poco meno di un anno per viaggiare intorno a Giove.
"La nostra altra scoperta è davvero strana e ha un'orbita come nessun'altra luna gioviana conosciuta, "Spiegò Sheppard. "È anche probabilmente la più piccola luna conosciuta di Giove, essendo meno di un chilometro di diametro".
Questa nuova luna "strana" è più distante e più inclinata rispetto al gruppo di lune prograde e impiega circa un anno e mezzo per orbitare attorno a Giove. Così, a differenza del più vicino gruppo di lune prograde, questa nuova strana luna prograda ha un'orbita che attraversa le lune retrograde esterne.
Di conseguenza, è molto più probabile che si verifichino collisioni frontali tra le lune prograde "strane" e le lune retrograde, che si muovono in direzioni opposte.
"Questa è una situazione instabile, " ha detto Sheppard. "Le collisioni frontali si romperebbero rapidamente e ridurrebbero gli oggetti in polvere."
Maggio 2018 immagini di recupero di Valetudo dal telescopio Magellano di Carnegie presso il nostro Osservatorio di Las Campanas in Cile. La luna può essere vista muoversi rispetto allo sfondo dello stato stazionario di stelle lontane. Giove non è in campo ma in alto a sinistra. Credito:Carnegie Institution for Science.
È possibile che i vari raggruppamenti orbitali di lune che vediamo oggi si siano formati in un lontano passato attraverso questo esatto meccanismo.
Il team pensa che questa piccola luna prograda "strana" potrebbe essere l'ultimo residuo di una luna prograda un tempo più grande che ha formato alcuni dei raggruppamenti di luna retrograda durante le passate collisioni frontali. Gli è stato proposto il nome Valetudo, dopo la pronipote del dio romano Giove, la dea della salute e dell'igiene.
Chiarire le complesse influenze che hanno modellato la storia orbitale di una luna può insegnare agli scienziati i primi anni del nostro Sistema Solare.
Per esempio, la scoperta che le lune più piccole nei vari gruppi orbitali di Giove sono ancora abbondanti suggerisce che le collisioni che le hanno create siano avvenute dopo l'era della formazione dei pianeti, quando il Sole era ancora circondato da un disco rotante di gas e polvere da cui erano nati i pianeti.
A causa delle loro dimensioni, da uno a tre chilometri, queste lune sono maggiormente influenzate dal gas e dalla polvere circostanti. Se queste materie prime fossero ancora presenti quando la prima generazione di lune di Giove si è scontrata per formare i suoi attuali raggruppamenti di lune a grappolo, la resistenza esercitata da ogni residuo di gas e polvere sulle lune più piccole sarebbe stata sufficiente a farle girare a spirale verso l'interno verso Giove. La loro esistenza mostra che probabilmente si sono formati dopo che questo gas e polvere si sono dissipati.
La scoperta iniziale della maggior parte delle lune nuove è stata fatta sul telescopio Blanco di 4 metri al Cerro Tololo Inter-American in Cile e gestito dall'Osservatorio Astronomico Ottico Nazionale degli Stati Uniti. Il telescopio è stato recentemente aggiornato con la Dark Energy Camera, rendendolo un potente strumento per rilevare il cielo notturno alla ricerca di oggetti deboli. Diversi telescopi sono stati utilizzati per confermare i reperti, compreso il telescopio Magellano di 6,5 metri presso l'Osservatorio Las Campanas di Carnegie in Cile; il telescopio Discovery Channel di 4 metri al Lowell Observatory in Arizona (grazie ad Audrey Thirouin, Nick Moskovitz e Maxime Devogele); il telescopio Subaru da 8 metri e il telescopio da 2,2 metri dell'Univserity of Hawaii (grazie a Dave Tholen e Dora Fohring dell'Università delle Hawaii); e il Gemini Telescope di 8 metri alle Hawaii (grazie al Director's Discretionary Time per recuperare Valetudo). Bob Jacobson e Marina Brozovic del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno confermato l'orbita calcolata dell'insolita luna strana nel 2017 al fine di ricontrollare la sua previsione della posizione durante le osservazioni di recupero del 2018 per assicurarsi che la nuova interessante luna non fosse persa.
