Migliori sono le nostre tecnologie, meglio riusciamo a trovare oggetti nello spazio. Questo è certamente vero per Giove e le sue lune. Prima di Galileo, nessuno sapeva che gli altri pianeti avessero lune. Quindi nel 1609/10, mentre migliorava il suo telescopio, lo puntò sul gigante gassoso e alla fine trovò quattro lune: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Ora anche quei quattro satelliti naturali portano il suo nome: il lune galileiane .
Nel corso dei secoli da allora, e soprattutto nella nostra era digitale, gli strumenti e i metodi astronomici hanno continuato a migliorare. In particolare, i CCD (Dispositivi ad accoppiamento di carica) ad ampio campo hanno portato a un'esplosione di scoperte astronomiche. Negli ultimi anni, il numero confermato di lune gioviane è salito a 79. Ora, un nuovo studio afferma che potrebbero esserci 600 piccole lune irregolari in orbita attorno a Giove.
Il titolo del nuovo studio è “ La popolazione di lune irregolari gioviane retrograde su scala km .” L'autore principale è Edward Ashton del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università della British Columbia. Gli autori presenteranno i loro risultati al virtual Europlanet Science Congress 2020 .
Per essere chiari, il team di astronomi non ha effettivamente visto 600 lune. Invece, hanno esaminato attentamente i dati d'archivio del 2010 dal Telescopio Canada-Francia-Hawaii . Hanno cercato una piccola area del cielo in quei dati, circa un grado quadrato, e hanno trovato quattro dozzine di piccole lune irregolari. Sulla base di ciò, hanno estrapolato il numero di piccole lune che dovrebbero orbitare attorno a Giove, arrivando al numero 600.
Esistono due categorie di lune: regolari e irregolari. Mentre le lune regolari si formano per accrescimento di materiale in un disco, allo stesso modo dei pianeti, gli oggetti irregolari vengono catturati. In questo studio, il team di ricercatori ha scoperto un'abbondanza di piccole lune irregolari, oggetti catturati dalla potente gravità di Giove.
Questa vista a colori con annotazioni di Giove e delle sue quattro lune più grandi - Io, Europa, Ganimede e Callisto - è stata scattata dalla fotocamera JunoCam sulla navicella spaziale Juno della NASA il 21 giugno 2016, a una distanza di 6,8 milioni di miglia (10,9 milioni di chilometri) da Giove . Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Nel 2017, i ricercatori hanno pubblicato uno studio che annunciava la scoperta di altre 12 lune irregolari in orbita attorno a Giove. Prima di questa nuova ricerca, il numero di irregolari di Giove conosciuti era 71. E gli scienziati hanno ipotizzato per anni che Giove abbia una popolazione sconosciuta di lune più piccole. Alcuni astronomi hanno affermato che i grandi giganti hanno tutti lo stesso numero di satelliti, nonostante le differenze nelle loro masse. È solo che sono difficili da vedere.
Il telescopio Canada-Francia-Hawai'i su Mauna Kea ha svolto un ruolo centrale in questo lavoro. Quel telescopio ha una potente fotocamera digitale chiamata MegaCam . È un imager grandangolare da 340 megapixel che vede nell'ottica e nel vicino infrarosso. In questo studio, gli astronomi si sono concentrati su 60 esposizioni di 140 secondi ciascuna di una regione vicino a Giove.
Il loro metodo prevedeva quello che il team chiama uno 'spazio dei parametri shift-and-stack per il set di dati'. Questo metodo può rivelare lune più piccole e più deboli nascoste nei dati. Fondamentalmente, ci sono 126 modi per combinare queste immagini, spostandole e impilandole digitalmente, per imitare tutte le possibili velocità e direzioni che queste nuove potenziali lune gioviane potrebbero viaggiare nel cielo.
Il team di astronomi ha trovato 52 oggetti nelle loro immagini che hanno identificato come lune irregolari. Gli oggetti avevano magnitudini fino a 25,7, e ciò corrisponde a oggetti con diametri di circa 800 metri (875 iarde). Di questi 52, sette delle più luminose erano già note lune irregolari. Mentre quelle sette sono lune prograde, le altre 45 sono molto probabilmente lune retrograde, il che significa che orbitano di fronte alla direzione di rotazione di Giove.
Da quei dati, il team ha estrapolato per arrivare al loro totale di 600 lune gioviane irregolari.
Le lune interne di Giove sono prograde, mentre le lune esterne tendono ad essere retrograde. La strana luna Valetudo, scoperta nel 2017, è una luna prograda che attraversa l'orbita del gruppo esterno di lune retrograde. Credito immagine: Roberto Molar-Candanosa / Carnegie Institution for Science.
Queste scoperte non sono ancora confermate. La conferma richiede l'osservazione con grandi telescopi a terra. Considerando le piccole dimensioni e il tempo necessario a ciascuna luna per completare un'orbita, è un compito enorme. Potrebbe non esserci abbastanza valore scientifico nel confermare tutti questi minuscoli oggetti per giustificare tutto quel tempo di osservazione ricercato.
in an intervista a Sky e Telescope , l'autore principale Edward Ashton ha affermato che non ci sono piani per osservazioni di follow-up per confermare questi risultati. 'Sarebbe bello confermarli', ha detto Ashton, 'ma non c'è modo di rintracciarli senza iniziare da zero'.
A differenza delle lune più grandi di Giove, come Io, Europa e Ganimede, queste lune irregolari non si sono formate accumulando materiale in un disco. Invece, probabilmente si sono formati come oggetti autonomi del sistema solare in orbite eliocentriche. Attraverso un meccanismo incerto, alla fine furono catturati nelle loro orbite attorno a Giove. La loro cattura potrebbe essere stata dovuta a ' trascinamento del gas , tirare verso il basso a causa dell'improvvisa crescita di massa e interazioni a tre corpi ', scrivono gli autori nel loro articolo.
Questo studio solleva anche una domanda interessante: che cos'è esattamente una luna?
Cresciamo guardando la luna della Terra, quindi tendiamo a pensare di sapere cos'è una 'luna'. Ma non esiste una definizione rigorosa della gamma di dimensioni per le lune. Credito immagine: NASA/GSFC/Arizona State University
A che punto un oggetto è abbastanza piccolo da non essere più considerato una luna? Ci saranno sicuramente tutti i tipi di massi, rocce e polvere in orbita attorno ai pianeti. Alcuni piccoli satelliti sono indicati come moonlets, ma non esiste nemmeno una definizione concordata di questo. Qualcosa che ha un diametro di soli 100 metri (328 piedi) è davvero una luna? Una luna? C'è un taglio?
Il Unione Astronomica Internazionale non nomina oggetti di diametro inferiore a un km (0,62 mi), quindi nessuno di questi oggetti avrà nomi riconoscibili. E la loro conferma dovrà attendere qualche giorno futuro. È possibile che il Osservatorio Vera Rubin , che avrà il potere di rilevare oggetti deboli e transitori nel Sistema Solare, può confermare l'esistenza di queste lune e altro ancora.
Questi risultati sono un nuovo capitolo interessante nella nostra comprensione di Giove. Siamo passati dall'osservazione di Galileo del 1610 di quattro lune in orbita attorno al pianeta, a questo nuovo studio, che coinvolge potenti telescopi con fotocamere digitali avanzate e complessi metodi computerizzati per esaminare i dati.
Ora, sappiamo che le lune di Giove includono il più grande satellite naturale del Sistema Solare (Ganimede), una luna vulcanica (Io) e lune con oceani sotto uno strato di ghiaccio (Europa). Stiamo persino inviando una navicella spaziale, la NASA Europa Clipper , giusto per studiare più da vicino una delle lune di Giove, alla ricerca di segni di vita.
Cosa riserverà il futuro?