Als een lang getrouwd stel dat gewend is aan elkaars keukengewoonten, zijn twee van de manen van Neptunus meesters in het delen van ruimte zonder te botsen. En hoewel beide situaties misschien vreemd lijken voor een toeschouwer, hebben ze allebei een bepaalde dansachtige kwaliteit.
We hebben het over Thalassa en Naiad, twee Neptuniaanse manen ontdekt door Voyager 2 in 1989. De twee manen zijn klein, elk ongeveer 60 mijl lang, dus ze kunnen beter maantjes worden genoemd. Ze zijn de twee manen die het dichtst bij Neptunus liggen, en Naiad heeft de binnenbaan.
Ze zijn niet rond zoals grotere lichamen, en ze zijn allebei waarschijnlijk puinhopen, die zijn opgesplitst uit fragmenten van enkele van de grotere manen van Neptunus. Die grotere manen zijn allang verdwenen, waarschijnlijk vernietigd door zwaartekrachtverstoringen van Triton.
Een nieuwe studie werpt enig licht op de vreemde orbitale dans die door het paar wordt uitgevoerd, en suggereert dat er niets anders is in het zonnestelsel. De studie is getiteld: "Banen en resonanties van de gewone manen van Neptunus". Het werd op 13 november gepubliceerd in het tijdschrift Icarus. De hoofdauteur is Marina Brozovic, een expert in de dynamica van zonnestelsels aan het Jet Propulsion Laboratory van NASA.
"Er zijn veel verschillende soorten 'dansen' die planeten, manen en asteroïden kunnen volgen, maar deze is nog nooit eerder gezien."
Marina Brozovic, hoofdauteur, JPL.
Brozovic en de andere auteurs ontdekten dat Naiad en Thalassa vastzitten in een ongebruikelijke orbitale resonantie. Hoewel hun banen slechts ongeveer 1850 km (1150 mijl) van elkaar verwijderd zijn, komen de twee manen nooit zo dicht bij elkaar. Dat komt omdat Naiad's baan gekanteld is. Naiad reist sneller dan Thalassa, en wanneer de twee elkaar passeren, zijn ze altijd ongeveer 3540 km van elkaar verwijderd.
Naiad doet er zeven uur over om Neptunus te draaien, terwijl Thalassa er zeven en een half uur over doet. Een persbericht verklaart de vreemde situatie goed en zegt: "Een waarnemer die op Thalassa zit, zou Naiad in een baan zien die wild varieert in een zigzagpatroon, twee keer van boven en vervolgens twee keer van onderaf." Dat patroon van twee naar boven en twee naar beneden herhaalt zich elke keer dat de binnenmaan Naiad Thalassa vier keer afrondt.
"We noemen dit herhalende patroon een resonantie", zegt hoofdauteur Brozovic. "Er zijn veel verschillende soorten 'dansen' die planeten, manen en asteroïden kunnen volgen, maar deze is nog nooit eerder gezien."
Een Cryptozoology of Moons?
Het buitenste zonnestelsel is waar je zoiets zou verwachten. In het binnenste zonnestelsel hebben de planeet één, twee of geen manen. In feite zijn het er maar drie, met Mars 'manen Phobos en Deimos niet veel meer dan vreemd gevormde rotsblokken, terwijl de maan van de aarde meer een' echte 'maan is. Maar in het buitenste zonnestelsel is de omgeving heel anders.
In plaats van de zon, die het binnenste zonnestelsel domineert, domineren de gigantische gasplaneten het buitenste systeem. Ze hebben tientallen manen in alle soorten en maten. Jupiter heeft meer dan 75 manen en Saturnus heeft er meer dan 80. Tussen de twee in hebben ze bevroren manen met ondergrondse oceanen, een vulkanische maan, een maan met vloeibare koolwaterstoffen op het oppervlak en zelfs een maan die misschien zijn eigen maan heeft. ringen.
Neptunus heeft 14 manen en Uranus heeft 27. De maan van Neptunus, Triton, volgt een retrograde baan, wat betekent dat hij in de tegenovergestelde richting van de rotatie van de planeet draait, in tegenstelling tot de rest van de manen van de planeet. Ondertussen heeft Uranus 9 onregelmatige manen, waarvan 8 retrograde. Sommige manen in het buitenste zonnestelsel vormden zich naast hun gastplaneten en sommige werden later gevangen genomen. Er is zelfs een maan genaamd Neso, wiens elliptische baan rond Neptunus hem tot 74 miljoen km (46 miljoen mijl) van zijn gastplaneet brengt. En dat duurt 27 jaar.
Dus het is een beetje raar daarbuiten.
Maar het als raar bestempelen helpt niet om het uit te leggen. Wat is er met deze twee manen gebeurd om deze oogverblindende dans te produceren?
"We vermoeden dat Naiad in zijn gekantelde baan werd geschopt door een eerdere interactie met een van de andere innerlijke manen van Neptunus," zei Brozovic. "Pas later, nadat de orbitale kanteling was vastgesteld, kon Naiad zich vestigen in deze ongewone weerklank bij Thalassa."
"We zijn altijd enthousiast om deze onderlinge afhankelijkheden tussen manen te ontdekken", zegt Mark Showalter, een planetaire astronoom bij het SETI Institute in Mountain View, Californië, en co-auteur van het nieuwe artikel. “Naiad en Thalassa zitten waarschijnlijk al heel lang vast in deze configuratie, omdat het hun banen stabieler maakt. Ze bewaren de rust door nooit te dichtbij te komen. '
In hun paper zeggen de auteurs dat hun werk is gebaseerd op de meest complete set gegevens die beschikbaar is voor deze manen. De gegevens omvatten Voyager-waarnemingen, waarnemingen van telescopen op aarde en waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop. Alles bij elkaar omvatten de gegevens 1981 tot 2016.
Meer:
- Persbericht: NASA vindt Neptune Moons opgesloten in ‘Dance of Avoidance’
- Research Paper: banen en resonanties van de gewone manen van Neptunus
- Space Magazine: Tritons aankomst was chaos voor de rest van de manen van Neptunus
