Ligesom et langgift par, der er vant til hinandens køkkenvaner, er to af Neptuns måner mestre ved at dele plads uden at kollidere. Og selvom begge situationer kan virke underlige for en observatør, er der en bestemt danselignende kvalitet for dem begge.
Vi taler om Thalassa og Naiad, to Neptuniske måner, der blev opdaget af Voyager 2 i 1989. De to måner er små, hver omkring 60 mil lange, så de måske mere nøjagtigt kaldes måneskærme. De er de to nærmeste måner til Neptune, hvor Naiad har det indre spor.
De er ikke runde som større kroppe, og de er begge sandsynligvis ruiner, der er akkrediteret af fragmenter af nogle af Neptuns større måner. Disse større måner er længe væk, sandsynligvis ødelagt af gravitationsforstyrrelser fra Triton.
En ny undersøgelse kaster lys over den mærkelige orbital-dans, der udføres af parret, og antyder, at der ikke er noget andet i solsystemet. Undersøgelsen har titlen "Orbits and resonances of the regulære måner i Neptune." Det blev offentliggjort i tidsskriftet Icarus den 13. november. Ledende forfatter er Marina Brozovic, ekspert i solsystemets dynamik ved NASAs Jet Propulsion Laboratory.
"Der er mange forskellige typer 'danse', planeter, måner og asteroider kan følge, men denne er aldrig blevet set før."
Marina Brozovic, hovedforfatter, JPL.
Brozovic og de andre forfattere fandt, at Naiad og Thalassa er låst i en usædvanlig orbitalresonans. Selvom deres baner kun er ca. 1850 km (1150 miles) fra hinanden, kommer de to måner aldrig så tæt på hinanden. Det er fordi Naiads bane er vippet. Naiad rejser hurtigere end Thalassa, og når de to passerer hinanden, er de altid omkring 3540 km (2200 miles) fra hinanden.
Det tager syv timer at køre rundt Neptun, mens Thalassa tager syv og en halv time. En pressemeddelelse forklarer den underlige situation godt, idet den siger: "En observatør, der sad på Thalassa, ville se Naiad i en bane, der varierer vildt i et zigzagmønster, der passerer to gange ovenfra og derefter to gange nedenunder." Det to-op, to-ned-mønster gentager sig hver gang, at den indre måne Naiad bortfalder Thalassa fire gange.
”Vi omtaler dette gentagne mønster som en resonans,” sagde hovedforfatter Brozovic. "Der er mange forskellige typer 'danse', planeter, måner og asteroider kan følge, men denne er aldrig blevet set før."
En kryptozoologi af måner?
Det ydre solsystem er, hvor du kunne forvente at finde noget lignende. I det indre solsystem har planeten en, to eller ingen måner. Faktisk er der kun tre af dem, med Mars 'måner Phobos og Deimos, ikke meget mere end ulige-formede klumper af klipper, mens Jordens måne er mere som en' ordentlig 'måne. Men i det ydre solsystem er miljøet meget anderledes.
I stedet for solen, der dominerer det indre solsystem, dominerer de gigantiske gasplaneter det ydre system. De kan prale af snesevis af måner i alle størrelser og typer. Jupiter har over 75 måner, og Saturn har over 80. Mellem de to har de frosne måner med havoverfladen, en vulkansk måne, en måne med flydende kulbrinter på dens overflade og endda en måne, der måske har sin egen ringe.
Neptun har 14 måner, og Uranus har 27. Neptuns måne Triton følger en retrograd bane, hvilket betyder, at den kredser i den modsatte retning af planetens rotation, i modsætning til resten af planetens måner. I mellemtiden har Uranus 9 uregelmæssige måner, hvoraf 8 er retrograderede. Nogle af månerne i det ydre solsystem dannede sig sammen med deres værtplaneter, og nogle blev fanget senere. Der er endda en måne ved navn Neso, hvis elliptiske bane omkring Neptun tager den så langt som 74 millioner km (46 millioner miles) væk fra sin værtsplanet. Og det tager 27 år at gøre det.
Så det er lidt underligt derude.
Men at mærke det som underligt hjælper ikke med at forklare det. Hvad skete der med disse to måner for at fremstille denne blændende dans?
”Vi har mistanke om, at Naiad blev sparket i sin vippede bane af en tidligere interaktion med en af Neptuns andre indre måner,” sagde Brozovic. ”Først senere, efter at dens orbital tilt var etableret, kunne Naiad slå sig ind i denne usædvanlige resonans med Thalassa.”
”Vi er altid glade for at finde disse co-afhængigheder mellem måner,” sagde Mark Showalter, en planetarisk astronom ved SETI Institute i Mountain View, Californien, og en medforfatter til det nye papir. ”Naiad og Thalassa er sandsynligvis blevet låst sammen i denne konfiguration i meget lang tid, fordi det gør deres baner mere stabile. De opretholder freden ved aldrig at komme for tæt på. ”
I deres papir siger forfatterne, at deres arbejde er baseret på det mest komplette sæt data, der er tilgængeligt for disse måner. Dataene inkluderer Voyager-observationer, observationer fra jordbaserede teleskoper og Hubble-rumteleskop-observationer. Til sammen spænder dataene fra 1981 til 2016.
Mere:
- Pressemeddelelse: NASA finder Neptun-måner låst inde i 'Undgåelsesdans'
- Forskningsartikel: Baner og resonanser hos de regelmæssige måner i Neptune
- Space Magazine: Tritons ankomst var kaos for resten af Neptuns måner
