Wie ein Wüstengebirgs-Teleskop den ungeraden Neumond von Jupiter aufdeckte

Ein benachteiligter Nachbar kann das Leben unberechenbar machen. Den Müll einen Tag früher ausstellen, zu allen Stunden laute Musik spielen und niemals den Zaun reparieren. Jupiters Monde bekommen ein Gefühl dafür, wie sich das jetzt anfühlt, mit einem neu identifizierten Bewohner, der mit allen anderen in Konflikt gerät. Dieser Neumond, Valetudo genannt, ist ein bisschen abtrünnig.

Das schlimmste Szenario für Valetudo? Es ist ernster als ein eisiger Blick von der vorderen Stufe. "Im Grunde wird es wie ein Käfer in der Windschutzscheibe sein", sagt Scott Sheppard, ein Astronom an der Carnegie Institution for Science in Washington, DC. "Es wird in etwas schlappern."

Sheppard leitet ein Team, das die dunkelsten Weiten des Sonnensystems untersucht. Um die klarsten, schärfsten und weitreichendsten Ansichten von der Erde zu erhalten, hilft es, weit entfernt von anderen künstlichen Kreationen wie elektrischen Lampen und Gebäuden zu kommen. „Eine großartige Verwüstung“, sagt Sheppard, ist das Ideal. „Sie möchten mitten im Nirgendwo sein.“ Deshalb untersuchte das Team im März 2017 den Himmel am Cerro-Tololo Interamerikanischen Observatorium in Chile. Das Observatorium liegt hoch in den Wüstenbergen der Region Atacama. Es ist nur wenige Autostunden von der nächsten Stadt entfernt und der Nachthimmel ist blendend. Wenn Sie spät abends nach draußen gehen und Ihre Augen sich anpassen lassen, sagt Sheppard: "Der Himmel bläst Sie weg."

Valetudo, wie im Mai 2018 durch das Magellan-Teleskop entdeckt. Mit freundlicher Genehmigung der Carnegie Institution for Science

Das Team hatte geplant, das Blanco-Vier-Meter-Teleskop des Observatoriums zu nutzen, um außerhalb Plutos nach Objekten Ausschau zu halten, und beschlossen, den Blick auf Jupiters Nachbarschaft am Nachthimmel zu richten. Sie wussten, dass der größte Planet des Sonnensystems die ganze Nacht über hell am Himmel hängen würde. "Wir könnten unser Beobachtungsfeld so wählen, dass es sich sehr nahe bei Jupiter befindet, und wir könnten nach Objekten suchen, die sich bei Jupiters Rate-Vordergrund-Objekten bewegen, und sich ziemlich schnell bewegen", während sie immer noch auf der Suche nach relativ langsamer bewegten Objekten in den Randbereichen der Jupiter sind Sonnensystem, sagt Sheppard. "Wir könnten zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen: gleichzeitig auf Jupitermonde und weit entfernte Objekte untersuchen."

Bevor Sheppards Team ihre Umfrage durchführte, gab es 69 bekannte Jovian-Monde, aber es gab immer Grund zu der Annahme, dass es noch einige mehr gibt. Da der Planet so groß und hell ist, vermuteten die Forscher, dass unaufgezeichnete Monde schwach oder sogar verdeckt sein könnten oder ganz weit weg vom Gasgiganten. Das Teleskop in Chile mit einer leistungsstarken Digitalkamera, die Blendung und Streulicht abschatten kann, bot Sheppard und seinen Mitarbeitern eine breitere und detailliertere Ansicht als zuvor. Nach ihren Beobachtungen und mehr als einem Jahr Follow-ups und Bestätigungen gaben sie diese Woche bekannt, 12 neue Monde gefunden zu haben.

Insgesamt sind sie nicht so ungewöhnlich oder bemerkenswert, außer vielleicht für diesen Schurken, Valetudo. Mit einem Durchmesser von weniger als einer Meile ist dies der kleinste der bekannten Monde von Jupiter, und Sheppard beschreibt es als "Oddball".

Jupiter hat in diesem zusammengesetzten Bild Dutzende von Monden, darunter die großen galiläischen Satelliten, darunter Io und Europa. NASA

Es verhält sich nicht wie die anderen Monde, die in einige Kategorien fallen. Die größten unter ihnen sind die Galilei-Satelliten - Io, Europa, Ganymede und Callisto - große Monde, die nahe am Planeten kreisen. Sie sind fortschrittliche Monde, was bedeutet, dass sie in dieselbe Richtung wie die Drehung des Jupiters umlaufen. Andererseits sind einige der äußeren Monde retrograde Monde, die in die entgegengesetzte Richtung umlaufen. In ihren jüngsten Beobachtungen hat das Team von Sheppard neun davon dokumentiert (zusammen mit zwei fortschreitenden Monstern). Es mag chaotisch klingen, aber da „sie sich in unterschiedlichen Entfernungen befinden, interagieren sie nicht wirklich miteinander“, sagt Sheppard. Aber nicht Valetudo.

Der kleine Mond dreht sich im Abstand der rückläufigen Monde, bewegt sich jedoch in die andere Richtung. Es durchquert die Umlaufbahnen anderer Monde, und dort könnten die Dinge fragwürdig werden. "Es ist im Grunde so, als würden Sie die Autobahn in die falsche Richtung fahren", sagt Sheppard. "Autos kommen direkt auf Sie zu und es ist sehr wahrscheinlich, dass Sie eine Frontalkollision haben werden."

Sheppard und seine Kollegen spekulieren, dass Valetudo wahrscheinlich einmal viel größer war, aber im Laufe von Milliarden von Jahren infolge von Kollisionen zusammengebrochen war. Die Forscher fragen sich sogar, ob die Abstürze für die Schwärme kleinerer Jovian-Monde verantwortlich sind, die wir heute sehen. Forscher des Minor Planet Center der International Astronomical Union verwendeten die Daten des Sheppard-Teams, um abzuschätzen, wann eine andere Kollision eintreten könnte. Die beste Prognose ist vorerst einige Zeit in den nächsten Milliarden Jahren. ("Groß in Bezug auf menschliche Zeiträume, aber nicht so groß in Bezug auf das Sonnensystem", sagt Sheppard.)

Die Aussicht vom chilenischen Berggipfel hat den Forschern viel beigebracht, aber es gibt noch mehr zu lernen. Die neuen Monde sind schwach, daher konnten die Forscher weder Merkmale auf ihrer Oberfläche erkennen noch Hinweise darauf, woraus sie gemacht sind. "Wir glauben, dass sie etwas zwischen den felsigen Asteroiden sind, die im Inneren des Jupiter liegen, und den eisigen Kometen, die sich außerhalb von Neptun befinden", sagt Sheppard. „Diese Objekte sind wahrscheinlich eine mittelgroße Komposition, Half-Rock und Half-Ice, so etwas.“ Es ist nicht klar, wann Valetudo eine Nahaufnahme bekommt, aber es sollte sein, bevor etwas zerplatzt.