صورة فنية لكوكب العاشر وقمره. حقوق الصورة: Caltech. اضغط للتكبير.
يبدو الكوكب العاشر المكتشف حديثًا ، 2003 UB313 ، أكثر فأكثر وكأنه أحد اللاعبين الرئيسيين في النظام الشمسي. لديها ثقل كوكب حقيقي (أحدث التقديرات تضعه في حوالي 20 في المئة أكبر من بلوتو) ، واسم رمز جذاب (زينا ، بعد الأميرة المحاربة التلفزيونية) ، وسجل غينيس إيش خاص بها (في حوالي 97 الوحدات الفلكية - أو على بعد 9 مليار ميل من الشمس - هو أبعد جسم مكتشف في النظام الشمسي). اكتشف علماء الفلك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وزملائهم الآن أن له قمرًا.
القمر ، خافت 100 مرة من زينا ويدور حول الكوكب مرة كل أسبوعين ، تم رصده في 10 سبتمبر 2005 ، مع تلسكوب Keck II 10 أمتار في دبليو إم. مرصد كيك في هاواي بقلم مايكل إي براون ، أستاذ علم الفلك الكوكبي ، وزملائه في مرصد كالتيك ، مرصد كيك ، جامعة ييل ، ومرصد الجوزاء في هاواي. تم تمويل البحث جزئيًا من قبل وكالة ناسا. تم تقديم ورقة حول الاكتشاف في 3 أكتوبر إلى رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
يقول براون: "منذ اليوم الذي اكتشفنا فيه زينا ، كان السؤال الكبير هو ما إذا كان القمر به أم لا". "إن امتلاك القمر أمر رائع في حد ذاته ، وهو أمر تمتلكه معظم الكواكب التي تحترم نفسها ، لذلك من الجيد أن نرى أن هذا القمر يفعل ذلك أيضًا."
يقدر براون أن القمر الملقب بـ "Gabrielle" - بعد الصاحب الخيالي لـ Xena - يبلغ على الأقل عُشر حجم Xena ، والذي يُعتقد أنه يبلغ قطره حوالي 2700 كم (بلوتو 2274 كم) ، وربما حوالي 250 كم عبر.
لمعرفة حجم غابرييل بشكل أكثر دقة ، يحتاج الباحثون إلى معرفة تكوين القمر ، الذي لم يتم تحديده بعد. معظم الأجسام الموجودة في حزام كويبر ، وهي مجموعة ضخمة من الطائرات الصغيرة التي تمتد من ما وراء نبتون إلى أطراف النظام الشمسي البعيدة ، هي حوالي نصف الصخور ونصف جليد الماء. بما أن سطح نصف الصخور ونصف الجليد يعكس كمية يمكن التنبؤ بها إلى حد ما من ضوء الشمس ، يمكن إجراء تقدير عام لحجم جسم بهذه التركيبة. ومع ذلك ، تعكس الأجسام الجليدية جدًا الكثير من الضوء ، وبالتالي ستظهر أكثر إشراقًا ، وبالتالي أكبر من الأجسام الصخرية ذات الحجم المماثل.
مزيد من الملاحظات للقمر باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ، والمخطط لها في نوفمبر وديسمبر ، ستسمح لبراون وزملائه بتحديد مدار غابرييل الدقيق حول زينا. باستخدام هذه البيانات ، سيتمكنون من حساب كتلة Xena ، باستخدام صيغة ابتكرها قبل 300 عام إسحاق نيوتن.
يوضح براون: "إن الجمع بين مسافة القمر عن الكوكب والسرعة التي يمر بها حول هذا الكوكب يخبرك بدقة بالغة ما هي كتلة الكوكب". "إذا كان الكوكب ضخمًا جدًا ، فإن القمر سوف يدور بسرعة كبيرة ؛ إذا كانت الكتلة أقل ضخامة ، سيسافر القمر ببطء أكثر. إنها الطريقة الوحيدة التي يمكننا من خلالها قياس كتلة زينا - لأنها تحتوي على قمر. "
اكتشف الباحثون غابرييل باستخدام نظام Keck II الذي تم تشغيله مؤخرًا بواسطة نظام الليزر المرشد Star Adaptive Optics. البصريات التكيفية هي تقنية تزيل تمويه الاضطرابات الجوية ، وتخلق صورًا حادة كما يمكن الحصول عليها من التلسكوبات الفضائية. يسمح نظام نجمة دليل الليزر الجديد للباحثين بإنشاء "نجم" اصطناعي عن طريق ارتداد شعاع ليزر بعيدًا عن طبقة من الغلاف الجوي على بعد حوالي 75 ميلاً فوق سطح الأرض. يتم استخدام النجوم الساطعة التي تقع بالقرب من الهدف محل الاهتمام كنقطة مرجعية لتصحيح البصريات التكيفية. نظرًا لعدم وجود نجوم ساطعة بشكل طبيعي بالقرب من زينا ، كان من المستحيل تصوير البصريات التكيفية بدون نظام الليزر.
يقول ماركوس فان دام ، عالم البصريات التكيفية في دبليو إم: "مع بصريات الليزر المتكيفة Star Adaptive Optics ، لا يحصل المراقبون على دقة أكثر فحسب ، بل يتركز الضوء من الأجسام البعيدة على مساحة أصغر بكثير من السماء ، مما يجعل الاكتشافات الضعيفة ممكنة". مرصد كيك ، والمؤلف الثاني على الورقة الجديدة.
سمح النظام الجديد أيضًا لبراون وزملائه بمراقبة قمر صغير في يناير حوالي عام 2003 EL61 ، المسمى بالرمز "سانتا" ، وهو كائن كبير جديد آخر لحزام كويبر. لم يتم رصد أي قمر في حوالي عام 2005 أو 9 سبتمبر "Easterbunny" - ثالث أكبر ثلاثة أجسام حزام كويبر اكتشفها براون وزملاؤه مؤخرًا باستخدام تلسكوب صامويل أوشين 48 بوصة في مرصد بالومار. لكن وجود أقمار حول ثلاثة من أكبر أربعة أجسام في حزام كويبر - زينا وسانتا وبلوتو - يتحدى الأفكار التقليدية حول كيفية حصول العوالم في هذه المنطقة من النظام الشمسي على أقمار صناعية.
في السابق ، اعتقد الباحثون أن أجسام حزام كويبر حصلت على أقمار من خلال عملية تسمى التقاط الجاذبية ، حيث تحرك جسمان منفصلان سابقًا قريبًا جدًا من بعضهما البعض وأصبحوا محاصرين في احتضان جاذبية بعضهم البعض. كان يعتقد أن هذا ينطبق على سكان حزام كويبر الصغار - ولكن ليس مع بلوتو. كسر قمر بلوتو الضخم والمدار حوله ، تشارون ، قطع الكوكب قبل مليارات السنين ، بعد أن حطمه جسم آخر من حزام كويبر. يبدو أن أقمار زينا وسانتا أفضل تفسير من أصل مشابه.
يقول براون: "بدا بلوتو ذات مرة كرة غريبة فريدة على حافة النظام الشمسي". "لكننا نرى الآن أن Xena و Pluto والآخرين جزء من مجموعة متنوعة من الأجسام الكبيرة ذات الخصائص والتاريخ وحتى الأقمار المتشابهة ، والتي ستعلمنا معًا عن النظام الشمسي أكثر من أي كرة غريبة واحدة على الإطلاق. "
المصدر الأصلي: نشرة أخبار Caltech
