science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom heeft Jupiter 79 manen als de aarde er maar één heeft?

Vier van de vele manen die om Jupiter draaien worden getoond. Waarom heeft deze planeet zoveel manen? Stocktrek/Getty Images

De aarde heeft maar één maan, maar tientallen natuurlijke satellieten draaien om Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel. En er worden nog steeds nieuwe leden van de Jupiter-posse ontdekt. Op 16 juli, 2018, er werd aangekondigd dat een team van astronomen 12 voorheen onbekende manen rond de planeet had gevonden.

Scott S. Sheppard van het Carnegie Institute for Sciences leidde een zoektocht naar nieuwe objecten in de verre Kuipergordel, een enorme ring van puin die achter Neptunus ligt. Sheppard en zijn collega's besloten een pauze te nemen van hun primaire onderzoeksdoel en Jupiter een tijdje te observeren. Zo kwamen ze op de schouders van Galileo te staan.

in 1610, de grote astronoom Galileo Galilei zag vier hemellichamen die om Jupiter leken te draaien. genaamd Io, Europa, Ganymedes en Callisto, dit zijn verreweg de grootste manen van Jupiter - en ze waren de eersten die werden ontdekt. Naarmate de sterrenkijktechnologie geavanceerder werd, het werd duidelijk dat het kwartet veel gezelschap had. Het team van Sheppard heeft zojuist het totale aantal geïdentificeerde Joviaanse manen (d.w.z. manen die rond Jupiter draaien) op 79 gebracht.

Verschillende groeperingen van Joviaanse manen met de nieuw ontdekte manen vetgedrukt. De 'vreemde', ' genaamd Valetudo naar de achterkleindochter van de Romeinse god Jupiter, heeft een prograde baan die de retrograde [tegenovergestelde richting] banen kruist. Roberto Molar-Candanosa, Carnegie Instituut voor Wetenschap

Jupiter had altijd de meeste manen in het zonnestelsel gehad, tot de zomer van 2019. Toen ontdekten astronomen dat Saturnus nog 20 manen had, waarmee het totaal op 82 komt. Uranus heeft 27 en Neptunus 14. Mars, onze geliefde buurman, beschikt over twee satellieten:Deimos en Phobos. En als dat je onzeker maakt over de eenzame maan van de aarde, je kunt tenminste troost putten uit het feit dat Mercurius en Venus totaal maanloos zijn.

Er is een reden waarom Jupiter zoveel satellieten heeft terwijl andere planeten - de onze, bijvoorbeeld - hebben er zo weinig. Het komt allemaal neer op de zwaartekracht.

De invloed van de zwaartekracht

Astronomen verdelen de planeten in ons zonnestelsel in twee categorieën. Kwik, Venus, Aarde, en Mars zijn de zogenaamde "terrestrische" of "binnenste" planeten, terwijl Jupiter, Saturnus, Uranus, en Neptunus zijn geclassificeerd als "gasreuzen, " ook bekend als "buitenplaneten."

De groottekloof tussen die facties is behoorlijk groot; Hoewel Uranus de kleinste buitenplaneet is, het is nog steeds 15 keer massiever dan de aarde, de grootste van de binnenplaneten. Geen van de andere planeten kan qua omvang concurreren met Jupiter, echter. Je zou meer dan 300 duplicaten van onze nietige thuiswereld nodig hebben om de kolossale massa van Jupiter te evenaren. Het is een absoluut monster.

Nutsvoorzieningen, zoals Isaac Newton opmerkte, er is een positieve correlatie tussen de massa van een object en de sterkte van zijn zwaartekrachtsveld. Omdat de gasreuzen zo groot zijn, ze kunnen meer satellieten aantrekken.

Maar dat is niet de enige reden waarom planeten zoals Jupiter zulke grote maancollecties hebben. De gasreuzen van ons zonnestelsel staan ​​relatief ver van de zon. In tegenstelling tot, sommige sterren hebben enorme, Jupiter-achtige planeten die 'hete Jupiters' worden genoemd. In principe, dit zijn gasreuzen die in de buurt van hun sterren cirkelen. (Stel je voor dat Saturnus van plaats wisselde met Mercurius.)

Een artikel uit 2010 van de Franse astronoom Fathi Namouni stelt dat hete Jupiters weinig, indien van toepassing, manen. Men denkt dat deze planeten afkomstig zijn uit verre delen van hun zonnestelsel en vervolgens naar binnen migreren. Onderweg, hun manen raken verstrikt in een spel van hemels touwtrekken. Gasreuzen kunnen groot zijn, maar sterren zijn veel groter. Als zodanig, ze hebben veel sterkere zwaartekrachtsvelden. Dus, wanneer een hete Jupiter te dicht bij zijn ster komt, de ster zal uiteindelijk zijn manen stelen.

Afstand compenseert dit vermogen. Hoe verder je van de zon af reist, hoe zwakker de aantrekkingskracht op jou wordt. Daarom, als Namouni gelijk heeft, de echte Jupiter heeft 79 manen en telt nog steeds omdat het een waanzinnig massieve planeet is die ver genoeg van de zon verwijderd is om maandiefstal te voorkomen.

een grote, Joviaanse familie

De manen van Jupiter zijn nauwelijks monolithisch. Een paar van hen hebben eigenaardigheden die bekend zijn bij astronomie-enthousiastelingen:Io zit vol met actieve vulkanen, er is een verborgen oceaan op Europa die buitenaards leven zou kunnen herbergen, en met tweederde zo groot als Mars, Ganymedes is de grootste satelliet in het hele zonnestelsel.

Deze drie manen, samen met Castillo, waarschijnlijk samen met Jupiter zelf gevormd. De grote planeet begon waarschijnlijk als een schijf van gassen en stof die uiteindelijk de gasreus werd die we vandaag kennen. Terwijl Jupiter vorm kreeg, een deel van het materiaal dat eromheen wervelde, vloeide samen in de vier manen die Galileo in 1610 bespiedde. Mogelijk heeft Saturnus geholpen om het proces op gang te brengen. Er wordt ook verondersteld dat de vroege Jupiter een aantal mislukte manen had die naar de enorme planeet werden getrokken en geabsorbeerd.

Andere satellieten waren niet per se van eigen bodem. Wetenschappers denken dat veel van de manen van Jupiter begonnen als drijvende brokken rots die verstrikt raakten door de zwaartekracht van de planeet.

Voordat de zaken worden afgerond, we moeten praten over maangedrag. Veel van de Joviaanse manen draaien in dezelfde richting waarin Jupiter draait. Maar er zijn er die de tegenovergestelde kant op gaan - waaronder negen van de nieuwe manen die Sheppard en zijn collega's hebben ontdekt. Met zoveel lichamen die in verschillende richtingen draaien, botsingen zijn onvermijdelijk. Manen die tegen elkaar botsen, kunnen daarbij heel goed worden vernietigd. Net zoals Jupiter nieuwe manen krijgt, het is manieren vinden om enkele van de oudere te verliezen.

Dat is nu interessant

Volgens de astronoom Neil F. Comins, als planeet Aarde twee manen had in plaats van één, onze nachten zouden helderder worden omdat er twee keer zoveel zonlicht zou weerkaatsen op het maanoppervlak. Ook, we zouden aanzienlijk hogere getijden zien, waardoor veel kustgebieden onbewoonbaar worden.

Oorspronkelijk gepubliceerd:25 juni, 2019