Descubrimiento de tres nuevas lunas orbitando alrededor de Urano y Neptuno

NASA/JPL-Caltech/B. Johnson

La nave espacial Voyager 2 de la NASA capturó estas vistas de Urano (izquierda) y Neptuno (derecha) durante su sobrevuelo de los planetas en la década de 1980.

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Los astrónomos han descubierto tres lunas previamente desconocidas que orbitan alrededor de Urano y Neptuno, los planetas más distantes de nuestro sistema solar.

El descubrimiento incluye la observación de una luna que orbita alrededor de Urano – el primer descubrimiento de este tipo en más de 20 años – y dos descubiertas en la órbita de Neptuno.

Scott S. dijo: «Las tres lunas recién descubiertas son las más débiles jamás vistas alrededor de estos dos planetas gigantes helados utilizando telescopios terrestres», dijo Shepard, astrónomo del Instituto Carnegie. Para la ciencia, en A declaración. «Se requirió un procesamiento de imágenes especial para revelar objetos tan débiles».

Estos descubrimientos serán útiles para misiones que puedan planificarse para explorar de cerca Urano y Neptuno en el futuro. Prioridad para los astrónomos Ya que eran solo planetas de hielo. Fueron observados en detalle con la Voyager 2 en los años 1980..

Las tres lunas fueron anunciadas el 23 de febrero por el Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional.

La luna recién descubierta de Urano es la luna número 28 observada orbitando al gigante de hielo, y también es probablemente la más pequeña, ya que mide 8 kilómetros (5 millas) de ancho. La luna, llamada S/2023 U1, tarda 680 días terrestres en completar una órbita alrededor del planeta. En el futuro, el pequeño satélite llevará el nombre de un personaje de Shakespeare, siguiendo la tradición de que las lunas de Urano lleven nombres literarios.

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Sheppard observó Urano en noviembre y diciembre mientras realizaba observaciones con los telescopios de Magallanes en el Observatorio Las Campanas en Chile. Trabajó con Marina Brozovic y Bob Jacobson del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, para determinar la órbita de la luna.

Scott Sheppard/Ciencia Carnegie

Esta imagen del descubrimiento muestra la luna nueva de Urano, S/2023 U1, utilizando el Telescopio Magallanes el 4 de noviembre de 2023. Urano (arriba a la izquierda) está justo fuera del campo de visión.

Los telescopios de Magallanes también desempeñaron un papel clave al ayudar a Sheppard a encontrar la más brillante de las dos lunas de Neptuno, S/2002 N5. El telescopio Subaru, ubicado en el volcán inactivo Mauna Kea en Hawaii, ayudó a Sheppard y sus colaboradores, el astrónomo David Thulin de la Universidad de Hawaii, el astrónomo Chad Trujillo de la Universidad del Norte de Arizona y el científico planetario Patrick Sofia Likoka de la Universidad Kindai en Japón, a enfocar en la otra luna de Neptuno Muy débil, S/2021 N1.

Ambas lunas, que elevan a 18 el total de satélites naturales conocidos de Neptuno, se observaron por primera vez en septiembre de 2021, pero han requerido observaciones de seguimiento utilizando diferentes telescopios durante los últimos dos años para confirmar sus órbitas.

“Una vez que se determinó la órbita de S/2002 N5 alrededor de Neptuno utilizando las observaciones de 2021, 2022 y 2023, se rastreó hasta un objeto que había sido observado cerca de Neptuno en 2003 pero que se había perdido antes de que se confirmara que estaba orbitando el planeta. ”, dijo Sheppard. .

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La luna brillante S/2002 N5 tiene un diámetro de 23 kilómetros (14 millas) y tarda casi nueve años en completar una órbita alrededor de Neptuno, mientras que la luna tenue S/2021 N1 tiene un diámetro de aproximadamente 14 kilómetros (8,7 millas) y tiene una larga órbita de unos 27 años. Ambos eventualmente recibirían nuevos nombres que hacían referencia a las diosas del mar Nereidas de la mitología griega. Neptuno recibió su nombre del dios romano del mar, por lo que las lunas del planeta llevan el nombre de ninfas y dioses marinos menores.

Encontrar las tres lunas requiere docenas de exposiciones cortas de cinco minutos a lo largo de tres o cuatro horas en diferentes noches.

«Debido a que las lunas se mueven en sólo unos minutos en relación con las estrellas y galaxias de fondo, las exposiciones únicas largas no son ideales para tomar imágenes profundas de objetos en movimiento», dijo Sheppard. “Al unir estas exposiciones múltiples, aparecen estrellas y galaxias con rastros detrás de ellas, y objetos en movimiento similares al planeta anfitrión se verán como fuentes puntuales, sacando a las lunas de detrás del ruido de fondo en las imágenes”.

Al estudiar las órbitas angulares lejanas de las lunas, Sheppard planteó la hipótesis de que los satélites fueron empujados a órbita alrededor de Urano y Neptuno por la influencia gravitacional de los planetas gigantes poco después de su formación. Las lunas exteriores que orbitan todos los planetas gigantes de nuestro sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) comparten configuraciones similares.

«Incluso Urano, que está inclinado de lado, tiene un número similar de lunas que los otros planetas gigantes que orbitan alrededor de nuestro sol», dijo Sheppard. «Neptuno, que fue golpeado por el distante objeto Tritón del Cinturón de Kuiper, un cuerpo rico en hielo más grande que Plutón, un evento que podría haber alterado su sistema lunar, probablemente tenga exolunas que se parecen a las de sus vecinos».

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Algunas de las lunas que rodean a los planetas gigantes son probablemente fragmentos de lunas más grandes que fueron impactadas por asteroides o cometas y se desprendieron.

Comprender cómo los planetas gigantes capturan sus lunas está ayudando a los astrónomos a reconstruir los caóticos primeros días de nuestro sistema solar.

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