Вчені оголосили про 62 нових супутників Сатурна

Результатом роботи міжнародної групи астрономів стало оголошення про 62 нових супутники Сатурна, що повернуло Сатурну на перше місце в «місячній гонці» навколо планет-гігантів нашої Сонячної системи.

Групу очолює Едвард Ештон (наразі докторант в Інституті астрономії та астрофізики Academia Sinica Тайваню) і включає професора Бретта Гладмана (кафедра фізики та астрономії Університету Британської Колумбії), Майка Александерсена (Гарвардський Смітсонівський центр астрофізики), Жан-Марк Петі (Обсерваторія Безансону) і Метью Бодуан (Університет Британської Колумбії).

Протягом останніх двох десятиліть оточення Сатурна неодноразово досліджувалося на наявність супутників зі зростаючою чутливістю. У цьому останньому дослідженні команда доктора Ештона використовувала техніку, відому як «зсув і стек», щоб знайти слабкіші (і, отже, менші) супутники Сатурна. Цей метод використовувався для пошуку Місяця навколо Нептуна та Урана, але ніколи для Сатурна.

Зсув набору послідовних зображень зі швидкістю, з якою місяць рухається по небу, призводить до посилення сигналу місяця, коли всі дані об’єднуються, дозволяючи місяцям, які були надто слабкими, щоб їх можна було побачити на окремих зображеннях, стати видимими на «складених».  Команда використовувала дані, отримані за допомогою канадсько-французько-гавайського телескопа (CFHT) на вершині Мауна-Кеа, Гаваї, між 2019 і 2021 роками. Зсуваючи та складаючи багато послідовних зображень, зроблених протягом 3 годин, вони змогли виявити супутники Сатурна внизу. приблизно до 2,5 кілометрів у діаметрі.

Перше відкриття було зроблено в 2019 році, коли Ештон і Бодуен були студентами Університету Британської Колумбії, відкриваючи супутники під час ретельного пошуку глибоких зображень CFHT, отриманих того року. Але просто знайти на небі об’єкт, близький до Сатурна, недостатньо, щоб напевно сказати, що це місяць; в принципі це може бути астероїд, який випадково пролітає поблизу планети (хоча це малоймовірно).

Щоб бути абсолютно впевненим, об’єкт потрібно відстежувати протягом кількох років, перш ніж можна буде встановити, що він справді обертається навколо планети. Після ретельного зіставлення об’єктів, виявлених у різні ночі протягом двох років, команді вдалося відстежити 63 об’єкти, таким чином підтвердивши, що вони молодики. Один із нових місяців, позначений як S/2019 S 1, був оголошений ще у 2021 році, а про решту було оголошено протягом останніх кількох тижнів. Деякі з пов’язаних орбіт команди були визначені за допомогою минулих спостережень багаторічної давнини, які коротко помітили деякі з цих супутників (але їх не відстежували достатньо довго, щоб встановити їхню орбіту навколо Сатурна).

«Стеження за цими супутниками змушує мене пригадати дитячу гру Dot-to-Dot, тому що ми повинні зв’язати різні види цих супутників у наших даних із життєздатною орбітою, — пояснює Едвард Ештон, — але з приблизно 100 різними іграми на та сама сторінка, і ви не знаєте, яка точка до якої головоломки належить».

Усі нові місяці належать до класу неправильних супутників, які, як вважають, були спочатку захоплені їхньою планетою-господарем давно. Нерегулярні супутники характеризуються великими, еліптичними та нахиленими орбітами порівняно зі звичайними супутниками. Кількість відомих неправильних супутників Сатурна зросла більш ніж удвічі до 121, з 58 раніше було відомо до початку пошуку.

Включно з 24 звичайними супутниками, зараз існує 145 визнаних (Міжнародним астрономічним союзом) супутників, що обертаються навколо Сатурна. Нові відкриття стали численними віхами для планети з кільцями. Сатурн не лише відновив свою корону за найвідоміші супутники (обігнавши Юпітер із 95 визнаними супутниками), це також перша планета, на якій загалом виявлено понад 100 супутників.

Нерегулярні супутники мають тенденцію об’єднуватися в орбітальні групи на основі нахилу своїх орбіт. У системі Сатурна є 3 такі групи, назви яких походять з різних міфологій: є група інуїтів, група галлів і набагато більш густонаселена група скандинавів. Наприклад, три нові відкриття належать до групи інуїтів: S/2019 S 1, S/2020 S 1 і S/2005 S 4 мають дуже малі орбіти, нахилені подібно до орбіт раніше відомих великих нерегулярних Ківіук і Іджірак. Усі молодики належать до однієї з трьох відомих груп, причому норвезька група знову є найбільш населеною серед молодиків. Вважається, що ці групи є результатом зіткнень, де поточні супутники в групі є залишками одного або кількох зіткнень на споконвічно захоплених супутниках.

Таким чином, краще розуміння орбітального розподілу дає змогу зрозуміти історію зіткнень неправильної супутникової системи Сатурна. Грунтуючись на попередніх дослідженнях цих супутників, ця команда припустила, що велика кількість малих супутників на ретроградних орбітах є результатом відносно нещодавнього (в астрономічному плані, протягом останніх 100 мільйонів років) руйнування неправильного місяця помірного розміру. який зараз розбитий на багато фрагментів, які каталогізуються в скандинавській групі.

Як пояснює професор Гладман, «у міру того, як сучасні телескопи наближаються до межі, ми знаходимо все більше доказів того, що місяць помірного розміру, який обертається навколо Сатурна назад, розлетівся приблизно 100 мільйонів років тому».