海王星のふらふらした月は、これまでにないオービタルダンスに閉じ込められています

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天文学者たちは海王星の周りに珍しいパターンを発見しました。ガス巨人の最も内側の月は、天文学者が「回避のダンス」と呼んでいる奇妙なジグザグのパターンでお互いから離れるように彼らの力ですべてを行っています。

タラッサとナイアッドの軌道は、シカゴとマイアミほど離れていません。約1,150マイル(1,850キロ)です。しかし、海王星を周回するとき、互いの周りをジグザグに動く経路は、月自体が決してそのように接近しないことを保証します。ナイアッドは、双子の軌道時間7.5時間に対して、タラッサより速く移動し、海王星を7時間で旋回します。ナイアッドが遅い月を通過するたび、つまり2人が一緒に近づくと、ジグザグダンスで遠い場所にいます。その時点で、それらは約2,200マイル(3,540 km)離れているか、シカゴからコスタリカまでの距離です。

この奇妙なダンスは、月が海王星の極寒の青い雲の上を旋回するときに月を安定に保つ双子の軌道の共鳴から生じます。

「共鳴は両方の方法で機能します。それらは軌道を多かれ少なかれ安定させることができます」とNASAジェット推進研究所の天文学者である共著者のマリーナブロゾビッチ、およびカリフォルニア大学バークレーの天文学者の共著者であるイムケデペイターは、ライブサイエンスへの共同メール。 「ナイアッドとタラッサの場合、それらが並ぶたびに共鳴が月の間の距離を最大化するので、それらはより安定しています。」

研究者たちは、この奇妙な軌道について、次号のIcarus誌に掲載される論文で説明しました。

研究者によると、これは天文学者がこれまでこの惑星の周りでこのようなダンスを見たことはなかったと考えられます。私たちの太陽系で最も遠い惑星の周りの比較的小さな物体を研究することは非常に難しいので、この奇妙なパターンは長い間隠されたままでした。

「それらは小さく、惑星に非常に近い軌道を回っているので、それらは海王星の明るいまぶしさで失われます」とBrozovićとde Paterは言いました。 「ハッブル宇宙望遠鏡は、2019年2月に公開されたデータの宝庫をNatureに返しただけなので、最高の軌道を計算することができました。」

アニメーションは、NiaadとThalassaがほぼ重なる軌道上で互いに回避する方法を示しています。このアニメーションの視点はタラッサに従うので、常に画像の中心にあるように見えますが、両方の衛星は互いに対して揺れます。 (画像クレジット:NASA)

どちらかの月に立っている視聴者にとって、もう一方の衛星は通過したときに空を横切って小刻みに揺れているように見えます。タラッサの北端から、ナイアッドジッパーを頭上に1回シードしてから、次のパスで再び北を移動します。次に、月の反対側にズームして(超高速の車両を使用している場合)、ツインムーンパスが南を1回、2回通過するのを確認します。

研究者らによると、地球よりもはるかに小さく、はるかに大きな惑星の重力の影響を受けた2つの小さな衛星が、このパターンにどれだけ長く固定されているかは明らかではない。あまりにも多くは不明ですが、最も重要なのは、月の軌道からのエネルギーが海王星に伝達される方法の正確なメカニズムです。 (地球上では、このような移流の影響が潮の中に見られます。)現時点では、異常な共鳴が月を互いに保護し、快適で安定した腕の長さに保ちます。

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