Bulan Baru Uranus dan Neptunus

Washington DC- Tata surya memiliki beberapa anggota bulan baru – bulan baru pertama Uranus yang ditemukan dalam lebih dari 20 tahun dan mungkin yang terkecil, serta dua bulan baru Neptunus, salah satunya adalah bulan paling redup yang pernah terdeteksi oleh teleskop berbasis Bumi. . Penemuan tersebut diumumkan hari ini oleh Pusat Planet Kecil Persatuan Astronomi Internasional.

“Tiga bulan yang baru ditemukan ini merupakan bulan paling redup yang pernah ditemukan di sekitar dua planet raksasa es ini dengan menggunakan teleskop berbasis darat,” jelas Scott S. Sheppard dari Carnegie Science. “Mendeteksi objek samar seperti itu memerlukan pemrosesan gambar khusus.”

Anggota baru Uranus menjadikan jumlah total bulan di planet raksasa es itu menjadi 28. Dengan jarak 8 kilometer, ini mungkin bulan terkecil Uranus. Dibutuhkan 680 hari untuk mengelilingi planet ini. Bulan baru tersebut, yang sementara diberi nama S/2023 U1, pada akhirnya akan diberi nama sesuai dengan karakter dalam drama Shakespeare, sesuai dengan konvensi penamaan untuk satelit luar Uranus.

S/2023 U1 pertama kali diamati pada 4 November 2023 oleh Sheppard menggunakan teleskop Magellan di Observatorium Las Campanas Carnegie Science di Chili. Sheppard melakukan pengamatan lanjutan di Magellan sebulan kemudian pada bulan Desember. Dengan menggunakan pengamatan dan kerja sama selama satu bulan dengan Marina Brozovic dan Bob Jacobson dari Jet Propulsion Laboratory NASA untuk menentukan kemungkinan orbit bulan untuk penemuan baru ini, Sheppard dapat menemukan anggota baru jajaran Uranus dalam gambar lama yang diambilnya pada tahun 2021 di Magellan. , serta di Teleskop Subaru di Hawaii.

Sheppard juga menggunakan Teleskop Magellan untuk menemukan warna terang dari dua bulan Neptunus yang baru ditemukan. Bekerja sama dengan David Tholen dari Universitas Hawaii, Chad Trujillo dari Universitas Northern Arizona, dan Patryk Sofia Lykawa dari Universitas Kindai, menggunakan Teleskop Subaru, mereka menemukan bulan baru kedua Neptunus, sebuah objek yang sangat redup. Keduanya pertama kali terlihat pada September 2021.

Pengamatan lanjutan oleh teleskop Magellan pada bulan Oktober 2021 dan sekali lagi pada tahun 2022 dan November 2023 mengonfirmasi bahwa bulan Neptunus yang lebih terang mengorbit Neptunus. Bulan yang lebih redup memerlukan waktu pengamatan ekstra dalam kondisi sangat murni di Very Large Telescope milik European Southern Observatory dan teleskop 8 meter milik Observatorium Gemini untuk memastikan orbitnya. Brozovic dan Jacobson berperan penting dalam proses penyesuaian orbit bulan di sekitar Neptunus, menggunakan data dari pengamatan sebelumnya pada tahun 2021 untuk memprediksi ke mana harus mengarahkan teleskop pada tahun 2022 dan 2023 untuk menemukan objek yang sangat redup tersebut.

Sekarang untuk sementara diberi nama S/2002 N5, bulan Neptunus yang lebih terang berukuran sekitar 23 kilometer dan membutuhkan waktu hampir 9 tahun untuk mengorbit raksasa es tersebut. Bulan Neptunus yang lebih redup untuk sementara diberi nama S/2021 N1 dan lebarnya sekitar 14 kilometer dengan orbit hampir 27 tahun. Keduanya diberi nama permanen setelah 50 dewi laut Nereid dalam mitologi Yunani.

“Setelah orbit S/2002 N5 di sekitar Neptunus ditentukan menggunakan observasi pada tahun 2021, 2022, dan 2023, objek tersebut ditelusuri kembali ke objek yang terlihat di dekat Neptunus pada tahun 2003 tetapi hilang sebelum dipastikan mengorbit planet tersebut, Sheppard menjelaskan. .

Untuk melihat ketiga bulan baru, diperlukan lusinan eksposur lima menit selama tiga atau empat jam selama serangkaian malam. Eksposur ini digeser oleh gerakan nyata dari masing-masing planet dan dijumlahkan untuk membentuk satu gambar yang sangat dalam. Penggunaan teknik observasi yang memakan waktu ini pada beberapa teleskop terbesar di dunia memungkinkan gambar survei diperoleh lebih dalam dibandingkan observasi sebelumnya di dekat Uranus dan Neptunus.

“Karena bulan bergerak dalam hitungan menit relatif terhadap bintang dan galaksi di latar belakang, eksposur panjang tunggal tidak ideal untuk menangkap gambar objek bergerak secara mendalam,” kata Sheppard. “Dengan menggabungkan beberapa eksposur ini, bintang dan galaksi akan muncul dengan jejak di belakangnya, dan objek yang bergerak mirip dengan planet induknya akan dilihat sebagai sumber titik, sehingga menonjolkan bulan dari kebisingan latar belakang dalam gambar.”

Semua bulan baru Uranus dan Neptunus memiliki orbit yang jauh, eksentrik, dan miring, menunjukkan bahwa mereka terperangkap oleh gravitasi planet-planet ini selama atau segera setelah Uranus dan Neptunus terbentuk dari cincin debu dan puing-puing yang mengelilingi Matahari kita pada masa pertumbuhannya. . Semua planet raksasa di Tata Surya kita memiliki konfigurasi serupa untuk bulan-bulan terluarnya, terlepas dari ukuran atau proses pembentukannya.

Keterangan: Gambar penemuan Magellan bulan baru Uranus S/2023 U1 pada 4 November 2023. Uranus berada tepat di luar bidang pandang di kiri atas, seperti terlihat dalam cahaya tersebar yang disempurnakan. S/2023 U1 adalah titik cahaya redup di tengah gambar. (Di versi bawah gambar, panah menunjuk ke sana). Jalurnya berasal dari bintang-bintang di latar belakang. Kredit: Scott Sheppard.

“Bahkan Uranus, yang miring ke samping, memiliki populasi bulan yang serupa dengan planet raksasa lain yang mengorbit Matahari kita,” jelas Sheppard. “Dan Neptunus, yang kemungkinan menangkap objek Triton di Sabuk Kuiper – benda kaya es yang lebih besar dari Pluto – sebuah peristiwa yang mungkin mengganggu sistem bulannya, memiliki bulan-bulan terluar yang terlihat mirip dengan tetangganya.”

Pemahaman yang lebih baik tentang sejarah bagaimana bulan-bulan terluar ini ditangkap dapat membantu para astronom seperti Sheppard dan rekan-rekannya memberikan pemahaman baru tentang tahun-tahun awal yang penuh gejolak dalam sejarah Tata Surya kita dan pergerakan planet-planet di tepi luarnya. Kemungkinan misi luar angkasa ke Uranus dan Neptunus di masa depan, yang sedang dalam tahap perencanaan, akan meningkatkan pengetahuan ini dan memungkinkan para peneliti untuk melihat bulan-bulan yang baru ditemukan ini dengan pandangan baru.

Bulan-bulan baru juga menunjukkan adanya gugus orbital dinamis bulan-bulan terluar di sekitar Uranus dan Neptunus, seperti yang terjadi di sekitar Jupiter dan Saturnus. Di Uranus, S/2023 U1 memiliki orbit yang mirip dengan Caliban dan Stephano. Di Neptunus, S/2021 N1 memiliki orbit yang mirip dengan Psamathe dan Neso, sedangkan S/2002 N5 memiliki orbit yang mirip dengan Sao dan Laomedeia. Pengelompokan ini menunjukkan bahwa bulan-bulan induk yang lebih besar pernah pecah berkeping-keping akibat tabrakan di masa lalu, mungkin dengan komet atau asteroid, meninggalkan pecahan-pecahan tersebut dalam orbit yang mirip dengan bulan asli yang lebih besar. Kemungkinan terdapat banyak fragmen bulan yang lebih kecil dalam kelompok ini, namun umumnya terlalu redup untuk dapat diamati secara efektif dengan teknologi saat ini. Pengelompokan bulan-bulan ini menunjukkan bahwa tata surya awal adalah tempat yang sangat kacau, dengan pergerakan dan tabrakan yang terus-menerus terjadi antara objek-objek berbeda.

Pengamatan baru ini kemungkinan akan melengkapi inventarisasi bulan Uranus dan Neptunus pada jarak antara 8 dan 14 kilometer. Sebagai perbandingan, Jupiter lengkap untuk bulan-bulan berukuran sekitar 2 kilometer, sedangkan Saturnus lengkap untuk bulan-bulan berukuran sekitar 3 km.