رسم توضيحي للفنان للكوكب العاشر وقمره. رصيد الصورة: معهد كاليفورنيا للتقنية. اضغط للتكبير.
الكوكب العاشر المكتشف حديثًا ، 2003 UB313 ، يبدو أكثر فأكثر وكأنه أحد اللاعبين الرئيسيين في النظام الشمسي. لديها ثقل كوكب حقيقي (تشير أحدث التقديرات إلى أنها أكبر بحوالي 20 في المائة من بلوتو) ، واسم رمزي جذاب (زينا ، بعد الأميرة المحاربة التلفزيونية) ، وسجل موسوعة غينيس (في حوالي 97). الوحدات الفلكية - أو 9 مليارات ميل من الشمس - هي أبعد جسم تم اكتشافه في النظام الشمسي). وقد اكتشف علماء الفلك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وزملاؤهم الآن ، أنه يحتوي على قمر.
تم رصد القمر ، الذي هو أكثر خفوتًا من Xena 100 مرة ويدور حول الكوكب مرة كل أسبوعين ، في 10 سبتمبر 2005 ، مع تلسكوب Keck II البالغ طوله 10 أمتار في W.M. Keck Observatory في هاواي بواسطة Michael E. Brown ، أستاذ علم الفلك الكوكبي ، وزملائه في Caltech ، ومرصد Keck ، وجامعة Yale ، ومرصد Gemini في هاواي. تم تمويل البحث جزئيًا من قبل وكالة ناسا. تم تقديم ورقة حول الاكتشاف في 3 أكتوبر إلى مجلة Astrophysical Journal Letters.
يقول براون: 'منذ اليوم الذي اكتشفنا فيه زينا ، كان السؤال المهم هو ما إذا كان لديه قمر أم لا'. 'إن امتلاك قمر أمر رائع بطبيعته - وهو شيء تمتلكه معظم الكواكب التي تحترم نفسها ، لذلك من الجيد أن نرى هذا القمر كذلك.'
يقدر براون أن القمر ، الملقب بـ 'غابرييل' - بعد رفيق زينا الخيالي - لا يقل عن عُشر حجم زينا ، الذي يُعتقد أن قطره حوالي 2700 كم (بلوتو 2274 كم) ، وقد يكون حوالي 250 كم عبر.
لمعرفة حجم غابرييل بشكل أكثر دقة ، يحتاج الباحثون إلى معرفة تكوين القمر ، والذي لم يتم تحديده بعد. معظم الأجسام في حزام كايبر ، وهي رقعة ضخمة من الكواكب الصغيرة التي تمتد من ما وراء نبتون إلى الأطراف البعيدة للنظام الشمسي ، هي عبارة عن نصف صخر ونصف جليد مائي. نظرًا لأن سطح نصف صخري ونصف جليدي يعكس كمية يمكن التنبؤ بها إلى حد ما من ضوء الشمس ، يمكن إجراء تقدير عام لحجم جسم بهذا التركيب. ومع ذلك ، فإن الأجسام الجليدية جدًا تعكس قدرًا أكبر من الضوء ، وبالتالي ستظهر أكثر إشراقًا - وبالتالي أكبر - من الأجسام الصخرية ذات الحجم المماثل.
المزيد من الملاحظات للقمر باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ، والمخطط لها في شهري نوفمبر وديسمبر ، ستسمح لبراون وزملائه بتحديد مدار غابرييل بالضبط حول زينا. باستخدام هذه البيانات ، سيكونون قادرين على حساب كتلة زينا ، باستخدام صيغة ابتكرها لأول مرة منذ حوالي 300 عام إسحاق نيوتن.
يوضح براون: 'إن الجمع بين المسافة بين القمر والكوكب والسرعة التي يقطعها حول الكوكب يخبرك بدقة عن كتلة الكوكب'. 'إذا كان الكوكب ضخمًا جدًا ، فإن القمر يدور بسرعة كبيرة ؛ إذا كانت كتلة القمر أقل كثافة ، فسوف يسافر القمر بشكل أبطأ. إنها الطريقة الوحيدة التي يمكننا من خلالها قياس كتلة زينا - لأنه يحتوي على قمر '.
اكتشف الباحثون غابرييل باستخدام نظام Keck II الذي تم تكليفه مؤخرًا بنظام Laser Guide Star Adaptive Optics. البصريات التكيفية هي تقنية تزيل ضبابية الاضطراب الجوي ، وتخلق صورًا حادة كما يمكن الحصول عليها من التلسكوبات الفضائية. يسمح نظام النجمة الموجه بالليزر الجديد للباحثين بإنشاء 'نجم' صناعي عن طريق ارتداد شعاع الليزر من طبقة من الغلاف الجوي على ارتفاع 75 ميلاً فوق سطح الأرض. تُستخدم النجوم الساطعة الموجودة بالقرب من الكائن موضع الاهتمام كنقطة مرجعية لتصحيحات البصريات التكيفية. نظرًا لعدم وجود نجوم لامعة بشكل طبيعي بالقرب من Xena ، كان من المستحيل تصوير البصريات التكيفية بدون نظام الليزر.
يقول ماركوس فان دام ، عالم البصريات التكيفية في W.M. مرصد كيك ، والمؤلف الثاني على الورقة الجديدة.
سمح النظام الجديد أيضًا لبراون وزملائه برصد قمر صغير في يناير حوالي عام 2003 EL61 ، المسمى رمزًا 'سانتا' ، وهو كائن جديد كبير آخر في حزام كايبر. لم يتم رصد أي قمر في عام 2005 تقريبًا - أو 'Easterbunny' - ثلث الأجسام الثلاثة الكبيرة في حزام كايبر التي اكتشفها مؤخرًا براون وزملاؤه باستخدام تلسكوب صموئيل 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 الأقمار الصناعية.
في السابق ، اعتقد الباحثون أن أجسام حزام كايبر حصلت على أقمار من خلال عملية تسمى التقاط الجاذبية ، حيث يتحرك جسمان منفصلان سابقًا بالقرب من بعضهما البعض ويصبحان محاصرين في احتضان الجاذبية لبعضهما البعض. كان يُعتقد أن هذا صحيح بالنسبة للمقيمين الصغار في حزام كويبر - ولكن ليس ، مع ذلك ، بالنسبة لبلوتو. قمر بلوتو الضخم ، الذي يدور حوله عن كثب ، شارون ، حطم الكوكب منذ مليارات السنين ، بعد أن حطم بواسطة جسم آخر من حزام كايبر. من الأفضل تفسير أقمار زينا وسانتا من خلال الأصل المماثل.
يقول براون: 'كان بلوتو يبدو يومًا ما كرة غريبة فريدة على هامش النظام الشمسي'. 'لكننا نرى الآن أن Xena و Pluto والآخرين هم جزء من عائلة متنوعة من الأجسام الكبيرة ذات الخصائص والتاريخ وحتى الأقمار المتشابهة ، والتي ستعلمنا معًا الكثير عن النظام الشمسي أكثر من أي كرة غريبة. '
المصدر الأصلي: بيان صحفي معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا