Onderzoekers hebben drie nieuwe objecten ontdekt die achter Neptunus achterblijven in dezelfde baan. Astronomen hadden al een Trojaans paard voor Neptunus ontdekt, dus dit brengt het totaal op 4. De ontdekking werd gedaan met de Carnegie 6.5 Magellan-telescopen in Chili en de 8 meter lange Gemini North-telescoop op Mauna Kea, Hawaii.
Drie nieuwe objecten die zijn vergrendeld in ongeveer dezelfde baan als Neptunus - de zogenaamde 'Trojaanse' asteroïden - zijn gevonden door onderzoekers van het Carnegie Institution's Department of Terrestrial Magnetism (DTM) en het Gemini Observatory. De ontdekking toont aan dat Neptunus, net als zijn neef Jupiter, dikke wolken Trojaanse paarden in zijn baan herbergt en dat deze asteroïden waarschijnlijk een gemeenschappelijke bron delen. Het brengt ook het totaal aan bekende Neptune Trojans op vier.
"Het is opwindend om de bekende populatie Neptunus-Trojanen te verviervoudigen", zegt Carnegie Hubble Fellow Scott Sheppard, hoofdauteur van de studie, die verschijnt in het online nummer van Science Express van 15 juni. "In het proces hebben we veel geleerd over hoe deze asteroïden vast komen te zitten in hun stabiele banen, en waar ze van gemaakt kunnen worden, wat de ontdekking bijzonder lonend maakt."
De onlangs ontdekte Neptunus-trojans zijn slechts de vierde stabiele groep asteroïden die rond de zon zijn waargenomen. De andere zijn de Kuipergordel net voorbij Neptunus, de Jupiter-trojans en de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Er zijn aanwijzingen dat de Neptunus-trojanen talrijker zijn dan de asteroïden in de hoofdgordel of de Jupiter-trojans, maar ze zijn moeilijk waar te nemen omdat ze zo ver van de zon verwijderd zijn. Astronomen hebben daarom de grootste telescopen ter wereld nodig die zijn uitgerust met gevoelige digitale camera's om ze te detecteren.
Trojaanse asteroïden groeperen zich rond een van de twee punten die de planeet ongeveer 60 graden in zijn baan leiden of volgen, bekend als Lagrangiaanse punten. In deze gebieden combineren de zwaartekracht van de planeet en de zon de asteroïden in stabiele banen die zijn gesynchroniseerd met de planeet. De Duitse astronoom Max Wolf identificeerde de eerste Jupiter-trojan in 1906 en sindsdien zijn er meer dan 1800 van dergelijke asteroïden geïdentificeerd die langs de baan van die planeet marcheren. Omdat Trojaanse asteroïden de baan van een planeet delen, kunnen ze astronomen helpen begrijpen hoe planeten zich vormen en hoe het zonnestelsel is geëvolueerd.
Onderzoekers theoretiseerden dat Trojaanse paarden ook andere planeten zouden flankeren, maar het bewijs hiervoor is pas onlangs opgedoken. In 2001 werd de eerste Neptunus-trojan gespot in het belangrijkste Lagrangiaanse punt van de planeet. In 2004 vonden Sheppard en Chadwick Trujillo van de Gemini Observatory, die ook auteur is van de huidige studie, de tweede Neptunus-trojan met behulp van Carnegie's Magellan-Baade 6,5 meter telescoop in Las Campanas, Chili. Ze vonden er nog twee in 2005, wat het totaal op vier bracht, en observeerden ze opnieuw met behulp van de 8-meter Gemini North-telescoop op Mauna Kea in Hawaï om hun banen nauwkeurig te bepalen. Alle vier de bekende Neptunus-trojans bevinden zich op het belangrijkste Lagrangiaanse punt van de planeet.
Een van de nieuwe Trojaanse paarden heeft een baan die steiler is gekanteld naar het vlak van het zonnestelsel dan de andere drie. Hoewel alleen deze zo'n steile baan heeft, zijn de methoden die worden gebruikt om de asteroïden te observeren niet gevoelig voor objecten die zo ver scheef staan met de rest van het zonnestelsel. Alleen al het bestaan van deze Trojan suggereert dat er nog veel meer zijn, en dat de Trojaanse paarden van Neptunus als geheel dikke wolken bezetten met complexe, verweven banen.
"We waren echt verrast toen we een Neptunus-trojan vonden met zo'n grote omloopbaan", zei Trujillo. "De ontdekking van de ene gekantelde Neptunus-trojan impliceert dat er veel meer ver van het zonnestelsel verwijderd kunnen zijn dan in de buurt van het vliegtuig, en dat de Trojaanse paarden eigenlijk een" wolk "of" zwerm "zijn van objecten die samen met Neptunus cirkelen."
Een grote populatie van sterk hellende Neptunus-trojans zou de mogelijkheid uitsluiten dat ze al vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel achterblijven, aangezien ongewijzigde primordiale asteroïde groepen nauw moeten worden uitgelijnd met het vlak van het zonnestelsel. Deze wolken vormden waarschijnlijk ongeveer hetzelfde als de Trojaanse wolken van Jupiter: zodra de gigantische planeten zich op hun wegen rond de zon vestigden, 'bevroor' elke asteroïde die zich in het Trojaanse gebied bevond, in zijn baan.
Sheppard en Trujillo vergeleken voor het eerst ook de kleuren van alle vier bekende Neptunus-trojans. Ze hebben allemaal ongeveer dezelfde tint bleekrood, wat suggereert dat ze een vergelijkbare oorsprong en geschiedenis delen. Hoewel het moeilijk te zeggen is met slechts vier in de boeken, geloven de onderzoekers dat de Neptunus-trojans een gemeenschappelijke oorsprong zouden kunnen hebben met de Jupiter-trojans en de buitenste onregelmatige satellieten van de gigantische planeten. Deze objecten zijn misschien de laatste overblijfselen van de talloze kleine lichamen die zich in het gebied van de reuzenplaneet hebben gevormd, waarvan de meeste uiteindelijk deel werden van de planeten of uit het zonnestelsel werden gegooid.
Oorspronkelijke bron: Carnegie Institute News Release
