Er zijn twaalf nieuwe manen in een baan om Jupiter gevonden - 11 "normale" buitenmanen, en een die ze een vreemde eend in de bijt noemen. Dit brengt het totale aantal bekende manen van Jupiter op maar liefst 79 - het grootste aantal van alle planeten in ons zonnestelsel.

Een team onder leiding van Carnegie's Scott S. Sheppard zag de manen voor het eerst in het voorjaar van 2017 terwijl ze op zoek waren naar zeer verre objecten in het zonnestelsel als onderdeel van de jacht op een mogelijke massieve planeet ver buiten Pluto.

In 2014, hetzelfde team vond het object met de verste bekende baan in ons zonnestelsel en was de eerste die besefte dat een onbekende massieve planeet aan de rand van ons zonnestelsel, ver voorbij Pluto, zou de gelijkenis van de banen van verschillende kleine extreem verre objecten kunnen verklaren. Deze vermeende planeet wordt nu soms in de volksmond Planet X of Planet Nine genoemd. Dave Tholen van de University of Hawaii en Chad Trujillo van de Northern Arizona University maken ook deel uit van het planet-zoekteam.

"Jupiter bevond zich toevallig in de lucht in de buurt van de zoekvelden waar we op zoek waren naar extreem verre objecten in het zonnestelsel, dus we waren toevallig in staat om nieuwe manen rond Jupiter te zoeken en tegelijkertijd naar planeten aan de rand van ons zonnestelsel te zoeken, ’ zei Sheppard.

Gareth Williams van het Minor Planet Center van de International Astronomical Union gebruikte de waarnemingen van het team om banen voor de nieuw gevonden manen te berekenen.

"Er zijn verschillende waarnemingen nodig om te bevestigen dat een object daadwerkelijk rond Jupiter draait, ' zei Williams. 'Dus, het hele proces duurde een jaar."

Negen van de nieuwe manen maken deel uit van een verre buitenste zwerm manen die er retrograde omheen draait, of tegengestelde richting van de rotatie van Jupiter. Deze verre retrograde manen zijn gegroepeerd in ten minste drie verschillende orbitale groepen en men denkt dat ze de overblijfselen zijn van drie ooit grotere ouderlichamen die uit elkaar braken tijdens botsingen met asteroïden, kometen, of andere manen. De nieuw ontdekte retrograde manen doen er ongeveer twee jaar over om in een baan om Jupiter te draaien.

Twee van de nieuwe ontdekkingen maken deel uit van een nauwere, binnenste groep manen die in de prograde draaien, of dezelfde richting als de rotatie van de planeet. Deze binnenste prograde manen hebben allemaal vergelijkbare orbitale afstanden en hellingshoeken rond Jupiter en daarom wordt aangenomen dat ze ook fragmenten zijn van een grotere maan die uit elkaar is gevallen. Deze twee nieuw ontdekte manen hebben iets minder dan een jaar nodig om rond Jupiter te reizen.

"Onze andere ontdekking is een echte excentrieke en heeft een baan als geen andere bekende Joviaanse maan, " legde Sheppard uit. "Het is waarschijnlijk ook de kleinste bekende maan van Jupiter, met een diameter van minder dan een kilometer".

Deze nieuwe "vreemde" maan is verder weg en meer geneigd dan de prograde groep manen en doet er ongeveer anderhalf jaar over om in een baan om Jupiter te draaien. Dus, in tegenstelling tot de dichterbij gelegen prograde groep manen, deze nieuwe excentrieke prograde maan heeft een baan die de buitenste retrograde manen kruist.

Als resultaat, frontale botsingen zijn veel waarschijnlijker tussen de "vreemde" prograde en de retrograde manen, die in tegengestelde richting bewegen.

"Dit is een onstabiele situatie, "zei Sheppard. "Een frontale botsing zou snel uit elkaar vallen en de objecten tot stof vermalen."

Het is mogelijk dat de verschillende orbitale maangroepen die we vandaag zien, in het verre verleden zijn gevormd door dit exacte mechanisme.

Het team denkt dat deze kleine "vreemde" prograde-maan het laatste overblijfsel zou kunnen zijn van een ooit grotere prograde-baan die een deel van de retrograde-maangroeperingen vormde tijdens eerdere frontale botsingen. De naam Valetudo is er voor voorgesteld, naar de achterkleindochter van de Romeinse god Jupiter, de godin van gezondheid en hygiëne.

Het ophelderen van de complexe invloeden die de orbitale geschiedenis van een maan hebben gevormd, kan wetenschappers leren over de vroege jaren van ons zonnestelsel.

Bijvoorbeeld, de ontdekking dat de kleinste manen in de verschillende orbitale groepen van Jupiter nog steeds overvloedig zijn, suggereert dat de botsingen waardoor ze zijn ontstaan, plaatsvonden na het tijdperk van planeetvorming, toen de zon nog werd omringd door een roterende schijf van gas en stof waaruit de planeten werden geboren.

Vanwege hun grootte - één tot drie kilometer - worden deze manen meer beïnvloed door omringend gas en stof. Als deze grondstoffen nog aanwezig waren toen Jupiters eerste generatie manen botste om de huidige geclusterde manengroepen te vormen, de weerstand die door eventueel achtergebleven gas en stof op de kleinere manen wordt uitgeoefend, zou voldoende zijn geweest om ze naar binnen in de richting van Jupiter te doen draaien. Hun bestaan ​​toont aan dat ze waarschijnlijk zijn gevormd nadat dit gas en stof waren verdwenen.

De eerste ontdekking van de meeste nieuwe manen werd gedaan op de Blanco 4-meter telescoop in Cerro Tololo Inter-American in Chili en beheerd door de National Optical Astronomical Observatory van de Verenigde Staten. De telescoop is onlangs geüpgraded met de Dark Energy Camera, waardoor het een krachtig hulpmiddel is voor het onderzoeken van de nachtelijke hemel op vage objecten. Verschillende telescopen werden gebruikt om de vondsten te bevestigen, inclusief de 6,5-meter Magellan-telescoop van Carnegie's Las Campanas-observatorium in Chili; de 4-meter Discovery Channel Telescope bij Lowell Observatory Arizona (dankzij Audrey Thirouin, Nick Moskovitz en Maxime Devogele); de 8-meter Subaru-telescoop en de 2,2-meter-telescoop van de Universiteit van Hawaï (met dank aan Dave Tholen en Dora Fohring van de Universiteit van Hawaï); en 8-meter Gemini Telescope in Hawaii (dankzij Director's Discretionary Time om Valetudo te herstellen). Bob Jacobson en Marina Brozovic van NASA's Jet Propulsion Laboratory bevestigden de berekende baan van de ongewone vreemde maan in 2017 om de locatievoorspelling tijdens de herstelobservaties van 2018 dubbel te controleren om er zeker van te zijn dat de nieuwe interessante maan niet verloren ging.