第10惑星とその月のアーティストイラスト。画像クレジット:Caltech。拡大するにはクリックしてください。
新しく発見された10番目の惑星2003 UB313は、太陽系の主要プレーヤーの1つにますます似ています。実際の惑星の重さ(最新の見積もりでは、冥王星よりも約20%大きい)、キャッチーなコード名(Xena、TVの戦士の王女にちなんだ)、ギネスブックのような独自の記録(約97)があります。天文単位(太陽から90億マイル)は、太陽系で最も検出された物体です)。そして、カリフォルニア工科大学の天文学者たちとその同僚たちは今月を発見しました。
2005年9月10日に、ゼナより100倍暗い月と2週間に1度惑星を周回する月が発見されました。惑星天文学のマイケルE.ブラウン教授、およびカリフォルニア工科大学の彼の同僚、イェール大学のケック天文台、ハワイのジェミニ天文台によるハワイのケック天文台。研究は部分的にNASAから資金提供を受けました。発見に関する論文が10月3日に天体物理学ジャーナルレターに提出されました。
「クセナを発見して以来、大きな問題は月があるかどうかでした」とブラウンは言います。 「月があることは本質的にクールです。そしてそれはほとんどの自尊心のある惑星が持っているものなので、これもそうであるのを見るのは良いことです。」
ブラウンは、架空のゼナの架空の相棒にちなんで「ガブリエル」と呼ばれる月は、直径約2700 km(冥王星は2274 km)と考えられているゼナのサイズの少なくとも1/10であり、直径約250 km。
ガブリエルのサイズをより正確に知るためには、研究者はまだ決定されていない月の組成を知る必要があります。カイパーベルトのほとんどのオブジェクト、海王星の向こうから太陽系の遠いフリンジに伸びるミニ惑星の巨大な帯は、岩の半分と水の氷の半分です。岩の半分、氷の半分の表面は、かなり予測可能な量の太陽光を反射するので、その構成のオブジェクトのサイズの一般的な推定を行うことができます。ただし、非常に氷のようなオブジェクトはより多くの光を反射するため、同じサイズの岩のオブジェクトよりも明るく、したがって大きく表示されます。
11月と12月に予定されているNASAのハッブル宇宙望遠鏡による月のさらなる観測により、ブラウンと彼の同僚は、ゼナの周りのガブリエルの正確な軌道を突き止めることができます。そのデータを使用すると、アイザックニュートンによって約300年前に考案された公式を使用して、ゼナの質量を計算できます。
「月と惑星の距離と、惑星を周る速度の組み合わせにより、惑星の質量が非常に正確にわかります」とブラウンは説明します。 「惑星が非常に大きい場合、月は非常に速く動きます。重くない場合、月の移動速度は遅くなります。 Xenaには月があるため、Xenaの質量を測定できる唯一の方法です。」
研究者たちは、Keck IIの最近委託されたLaser Guide Star Adaptive Opticsシステムを使用してガブリエルを発見しました。補償光学は、大気の乱気流のぼやけを取り除き、宇宙ベースの望遠鏡から得られるのと同じくらい鮮明な画像を作成する技術です。新しいレーザーガイドスターシステムにより、研究者は地上約75マイルの大気の層からレーザービームを跳ね返すことにより、人工的な「スター」を作成できます。対象のオブジェクトの近くにある明るい星は、補償光学補正の基準点として使用されます。 Xenaの近くには自然に明るい星が見つからないため、レーザーシステムがなければ補償光学イメージングは不可能でした。
「レーザーガイドスターアダプティブオプティックスを使用すると、観測者はより多くの解像度を得るだけでなく、遠くの物体からの光が空のはるかに狭い領域に集中するため、かすかな検出が可能になります」と、W.M。ケック天文台、新しい論文の2番目の著者。
この新しいシステムにより、ブラウンと彼の同僚は、2003年1月頃にコードネーム「サンタ」と呼ばれるもう1つの大きなカイパーベルトオブジェクトである小さな月を観測することができました。 2005年度、または「イースターバニー」付近で月は発見されませんでした。最近、ブラウンと彼の同僚がパロマー天文台の48インチサミュエルオシン望遠鏡を使用して発見した3つのカイパーベルトの大きなオブジェクトの3番目です。しかし、カイパーベルトの4つの最大のオブジェクトのうちの3つ(Xena、Santa、Pluto)の周りに月が存在することで、太陽系のこの地域の世界がどのように衛星を取得するかについての従来の考えに挑戦しています。
以前、研究者はカイパーベルトのオブジェクトが重力捕獲と呼ばれるプロセスを通じて月を取得したと信じていました。この場合、以前は別々だった2つのオブジェクトが互いに近づきすぎて、互いの重力の抱擁に閉じ込められてしまいます。これはカイパーベルトの小さな住人に当てはまると考えられていましたが、冥王星には当てはまりませんでした。冥王星の接近して周回する巨大な月であるカロンは、別のカイパーベルトの物体によって破壊された後、数十億年前に惑星を打ち破りました。 XenaとSantaの月は、同じような起源によって最もよく説明されているように見えます。
「かつて、冥王星は太陽系の周辺部で独特の奇妙なボールのように見えました」とブラウンは言います。 「しかし、Xena、Pluto、およびその他は、類似の特性、履歴、さらには月を備えた大きなオブジェクトの多様なファミリの一部であることがわかりました。これらは、単一の奇球よりもはるかに多くの太陽系について教えてくれます。 」
元のソース:Caltechニュースリリース