Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoeveel manen heeft Jupiter? Waren de tel aan het verliezen

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

De manen van Jupiter hebben lange tijd de nieuwsgierigheid aangewakkerd. Er wordt aangenomen dat een van de meest intrigerende manen van de planeet, Europa, een ondergrondse oceaan herbergt onder het ijskoude oppervlak, waardoor het een potentiële kandidaat is in de zoektocht naar buitenaards leven. De opmerkelijke maan is verschenen in populaire sciencefictionwerken, waaronder Futurama , Star Trek en 2001:A Space Odyssey van Arthur C. Clarke .

Voor wetenschappers zijn de manen van Jupiter bijzonder intrigerend omdat het diverse omgevingen zijn met het potentieel om leven te herbergen. Er worden voortdurend nieuwe manen op de planeet ontdekt, wat een vraag oproept met een steeds veranderend antwoord:Hoeveel manen heeft Jupiter ?

Het korte antwoord? Het hangt af van de dag.

Inhoud
  1. Records breken
  2. Er komen nog meer manen
  3. Galileo's ontdekking
  4. De invloed van de zwaartekracht op manen
  5. Hete Jupiters
  6. Eén grote Jupiterfamilie
  7. Maancrashes

Records breken

De aarde heeft maar één maan, maar tientallen natuurlijke satellieten draaien in een baan om Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel. En er worden nog steeds nieuwe leden in de Jupiter-groep ontdekt.

In december 2022 publiceerde een team van astronomen banen voor twaalf voorheen niet gerapporteerde manen rond de planeet. Deze ontdekking bracht het aantal satellieten rond Jupiter op 95, waarmee het kortstondig aan de leiding stond voor de meeste manen die in een baan om een ​​planeet draaien. (Een paar maanden later werden er 62 nieuwe satellieten gevonden in een baan om Saturnus, waardoor het weer de maankoning werd.)

De nieuwe Jupiter-maantelling werd officieel op 20 januari 2023 en werd aangekondigd in februari 2023. De nieuwe toevoegingen werden toegevoegd aan de lijst die werd bijgehouden door het Minor Planet Center van de International Astronomical Union. De zoektocht naar deze manen vond plaats via waarnemingen via telescopen in Hawaï en Chili in 2021 en 2022, gevolgd door aanvullende waarnemingen die hun banen bevestigden.

Scott Sheppard van de Carnegie Institution, een integraal onderdeel van het ontdekkingsteam, sprak de wens uit om close-upbeelden van deze pas ontdekte manen te verkrijgen om verder in hun oorsprong te duiken. Deze onlangs blootgelegde manen vertonen afmetingen variërend van 1 tot 3 kilometer, zoals aangegeven door Sheppard.

De astronoom leidt ook een zoektocht naar nieuwe objecten in de verre Kuipergordel, een enorme ring van puin die voorbij Neptunus ligt, en maakte deel uit van het team dat deze manen vond. Sheppard en zijn collega's vonden in 2018 ook twaalf voorheen onbekende manen rond Jupiter, evenals twintig nieuwe satellieten rond Saturnus in 2019. Tot nu toe heeft hij bijgedragen aan de ontdekking van ongeveer zeventig manen rond Jupiter.

Er komen nog meer manen

Sheppard verwacht een voortdurende toename van de maantellingen van zowel Jupiter als Saturnus. Hij veronderstelt dat deze gasreuzen talloze kleine manen herbergen, vermoedelijk fragmenten die het resultaat zijn van eerdere botsingen tussen grotere manen, kometen of asteroïden.

Hoewel een vergelijkbare dynamiek van het voortbrengen van de maan van toepassing is op Uranus en Neptunus, bemoeilijkt hun afgelegen ligging de detectie. Ter context:Uranus bezit 27 bevestigde manen, Neptunus heeft er 14, Mars herbergt er twee en de aarde heeft één maan. Het is intrigerend dat Venus en Mercurius geen manen hebben.

Wat betreft de pas ontdekte manen die in een baan om Jupiter draaien, moet de naamgeving nog plaatsvinden. Sheppard benadrukt dat slechts de helft van deze verre manen de drempel van minimaal 1,5 kilometer overschrijdt om een ​​formele naam te verdienen.

In april 2023 lanceerde de European Space Agency vanuit Frans-Guyana een ruimtevaartuig om Jupiter en zijn aanzienlijke ijzige manen te onderzoeken. In 2024 zal NASA's Europa Clipper-missie de gelijknamige maan van Jupiter verkennen, met mogelijke gevolgen voor het herbergen van een oceaan onder het ijskoude oppervlak.

Galileo's ontdekking

In 1610 merkte de grote astronoom Galileo Galilei vier hemellichamen op die rond Jupiter leken te draaien. Met de namen Io, Europa, Ganymede en Callisto zijn dit veruit de grootste manen van Jupiter (Ganymede is de grootste maan). Deze Galilese satellieten waren ook de eersten die ontdekt werden.

Naarmate de technologie voor sterrenkijken steeds geavanceerder werd, werd het duidelijk dat het kwartet veel gezelschap had. Deze nieuwste manen zijn klein en hebben banen van één of twee jaar, in tegenstelling tot de 'grote vier', die enorm groot zijn en banen van minder dan 17 dagen hebben.

Jupiter had altijd de meeste manen in het zonnestelsel gehad, tot 2019 toen Saturnus die kroon tijdelijk overnam met 82 manen – en deze vervolgens in 2023 weer terugnam. (Momenteel heeft Saturnus voor zover wij weten 146 manen.)

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

De invloed van de zwaartekracht op manen

De banen van de 12 nieuw aangekondigde manen van Jupiter. Sheppard en zijn team denken dat deze manen overblijfselen waren van grotere manen die uit elkaar vielen toen ze in botsing kwamen met andere hemellichamen, zoals asteroïden, manen of kometen. Scott Sheppard/Carnegie Science

Astronomen verdelen de planeten binnen ons zonnestelsel in twee categorieën. Mercurius, Venus, Aarde en Mars zijn de zogenaamde ‘terrestrische’ of ‘binnenste’ planeten, terwijl Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus zijn geclassificeerd als ‘buitenplaneten’. (Alle planeten in het Jupiterstelsel werden ooit geclassificeerd als gasreuzen, maar Uranus en Neptunus zijn sindsdien opnieuw geclassificeerd als ijsreuzen.)

De kloof tussen deze facties is behoorlijk groot; hoewel Uranus de kleinste buitenplaneet is, is hij nog steeds 14,5 keer zo zwaar als de aarde, de grootste van de binnenplaneten. Geen van de andere planeten kan echter qua omvang met Jupiter concurreren. 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.

Zoals Isaac Newton opmerkte, bestaat er een positieve correlatie tussen de massa van een object en de sterkte van zijn zwaartekrachtveld. Omdat de gasreuzen zo groot zijn, kunnen ze meer satellieten aantrekken.

Hete Jupiters

Maar dat is niet de enige reden waarom planeten als Jupiter zulke grote maancollecties hebben. De gasreuzen van ons zonnestelsel bevinden zich relatief ver weg van de zon. Sommige sterren buiten ons zonnestelsel hebben daarentegen enorme, Jupiter-achtige exoplaneten die ‘hete Jupiters’ worden genoemd. Kortom, dit zijn gasreuzen die in de nabijheid van hun sterren cirkelen. (Stel je voor dat Saturnus van plaats zou wisselen met Mercurius.)

Een artikel uit 2010 van de Franse astronoom Fathi Namouni stelt dat hete Jupiters weinig of geen manen hebben. Er wordt aangenomen dat deze planeten hun oorsprong vinden in verre delen van hun zonnestelsel en vervolgens naar binnen migreren.

Onderweg raken hun manen verstrikt in een spelletje hemels touwtrekken. Gasreuzen zijn misschien groot, maar sterren zijn veel groter. Als zodanig hebben ze veel sterkere zwaartekrachtvelden. Dus als een hete Jupiter te dicht bij zijn ster komt, zal de ster uiteindelijk zijn manen stelen.

Afstand compenseert dit vermogen:hoe verder je van de zon af reist, hoe zwakker de zwaartekracht op jou wordt. Als Namouni gelijk heeft, heeft de echte Jupiter dus 95 manen, omdat het een enorme planeet is die ver genoeg van de zon verwijderd is om maandiefstal te voorkomen.

Eén grote Jupiterfamilie

Een Joviaanse maan, ook bekend als een Galileïsche maan, verwijst naar een van de vier grootste manen van Jupiter:Io, Europa, Ganymedes en Callisto. De vier Galilese manen zijn belangrijk vanwege hun aanzienlijke afmetingen en hun onderscheidende kenmerken. Io is beladen met actieve vulkanen; er is een verborgen oceaan op Europa die buitenaards leven zou kunnen herbergen; en met twee derde van de grootte van Mars is Ganymede de grootste satelliet in het hele zonnestelsel.

Deze drie manen zijn, samen met Callisto, waarschijnlijk samen met Jupiter zelf gevormd. De grote planeet begon waarschijnlijk als een schijf van gassen en stof die uiteindelijk uitgroeide tot de gasreus die we vandaag de dag kennen. Terwijl Jupiter vorm kreeg, vloeide een deel van het materiaal dat eromheen wervelde samen tot de vier manen die Galileo in 1610 bespioneerde. Een jonge Saturnus heeft mogelijk geholpen het proces in gang te zetten.

Andere satellieten waren niet noodzakelijkerwijs van eigen bodem. Wetenschappers denken dat veel van de manen van Jupiter begonnen zijn als ronddrijvende stukken rots die verstrikt raakten door de zwaartekracht van de planeet.

"Jupiter kan worden gezien als een soort mini-zonnestelsel zelf, omdat de zwaartekracht duizenden kleine lichamen bestuurt", zei Sheppard in een persbericht. "Alleen de zon heeft meer invloed gehad dan Jupiter op de vorm van onze planetaire omgeving."

Maan crasht

Voordat we de zaken afronden, moeten we het hebben over het maangedrag. Veel van de Jupitermanen draaien in dezelfde richting waarin Jupiter draait. Maar er zijn er die een retrograde baan hebben, wat betekent dat ze de tegenovergestelde kant op gaan. Omdat zoveel lichamen in verschillende richtingen draaien, zijn botsingen onvermijdelijk.

Manen die tegen elkaar botsen, kunnen daarbij vernietigd worden. Net zoals Jupiter nieuwe manen verkrijgt, vindt het manieren om enkele van de oudere manen kwijt te raken.

Deze nieuwste ontdekking is niet het einde van de maanjacht. Nieuwe technologie heeft het gemakkelijker gemaakt om zwakke objecten te vinden die tegen achtergrondsterren bewegen. Sheppard en zijn collega's geloven dat er veel meer manen te vinden zijn rond Jupiter en Saturnus, evenals Neptunus en Uranus, hoewel hun extreme afstand tot de aarde (en onze eenzame, enige maan) het moeilijker maakt om deze te bevestigen.

Dit artikel is bijgewerkt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.

Dat is interessant

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