الفلك

لماذا لم يتم العثور على المزيد من الأقمار الصغيرة المأسورة؟

لماذا لم يتم العثور على المزيد من الأقمار الصغيرة المأسورة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ألا يجب أن يكون توزيع الأقمار المأسورة بنفس حجم توزيع الكويكبات؟ وتكون الكويكبات أكثر شيوعًا كلما صغر حجمها. من المحتمل أن يتم التقاط الأقمار إذا كانت في مدارات شديدة الانحدار ، ويجب أن تكون تلك الأقمار قد نشأت على شكل كويكبات أو كائنات حزام كايبر. لكن لا يوجد سوى قمرين ، من أصل 194 معروفًا ، أصغر من نصف قطرها 500 متر. Aegaeon و S / 2009 S1 كلاهما من زحل. على الرغم من أنه من المتوقع وجود أكثر من مليون كويكب أصغر من ذلك. وكانت جميع أقمار بلوتو كبيرة بما يكفي ليتم العثور عليها قبل وصول نيو هورايزونز (آسف آلان ستيرن ، لا قمر بالنسبة لك!)

  • هل هذا مجرد تحيز رصدي؟

  • هل من المتوقع أن الكواكب محاطة بعدد لا يحصى من الأقمار الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها حتى الآن ، من مئات الأمتار نزولاً إلى حبيبات الغبار؟

  • هل يتجمعون جميعًا بطريقة ما في حلقات مستوية أقل من حجم معين؟ (أعتقد أن الخط الرئيسي هو أن نظام الحلقة يتشكل نتيجة تصادم واحد أو حدث سحق المد والجزر).

  • أو ما هي الآلية التي تجعلهم يفتقرون إلى الأقمار الصغيرة إلى الصغيرة والغبار؟

كيف يمكن مقارنة مخطط تردد حجم الكويكب هذا بمؤامرة تردد حجم القمر؟


تنقل المواجهات بين الكواكب الصغيرة واللب الأكبر للكواكب (خاصة كوكب المشتري) الزخم بين الاثنين. لكن الزخم محفوظ. الزخم هو:

$ p = m v $، أين $ p $ هو الزخم

لذلك ، فإن الكواكب الصغيرة الصغيرة تكتسب سرعة أكبر من نواة كوكب أكبر ، لنفس تبادل الزخم. وبالتالي ، يتم تعزيز الكواكب الصغيرة بشكل تفضيلي للهروب من الكوكب ، إما لتنتشر في الخارج إلى النظام الخارجي ، أو إلى الداخل نحو الشمس. سيكون لدى البعض السرعة المناسبة ويتجمع مع اللب.

نظرًا لأن الكواكب الصغيرة تحصل على دفعة أكبر من تلك الكبيرة ، لنقل 1000x بدلاً من 20x (مجرد مثال ، وليس أرقامًا حقيقية) ، فهي أكثر حساسية للسرعات الأولية. وبالتالي ، فإن نطاقًا أصغر بكثير من السرعات الأولية سيكون له تلك السرعة الصحيحة تمامًا التي يلتقطها الكوكب ، إما كقمر صناعي أو متجمع مع الكوكب. في الحالة التي أعددتها للتو ، 1000/20 أي أضيق بمقدار 50 مرة. وبالتالي ، من أجل توزيع مكافئ للسرعات ، سيكون احتمال التقاط الكواكب الصغيرة في هذا المثال أقل بمقدار 50 مرة.

أما بالنسبة للغبار ، فإنه سيتجمع في النهاية معًا في صخور أكبر بسبب التجاذب الكهروستاتيكي ، وسوف يمتص الكثير في اللب المتنامي ، أو يتناثر إلى الخارج. لكنها ستؤدي إلى سحب صافٍ على اللب (انظر فرضية Grand Tack) وتكتسب الزخم ، ومن خلال السرعة ، الطاقة (المعروف أيضًا باسم الحرارة). وسيتم حساب متوسط ​​هذه الطاقة من خلال الاصطدامات المرنة. في النهاية ، سوف يتجمع الغبار إما في أجسام أكبر ، أو يمتص إلى الكوكب ، أو يتناثر في الشمس أو إلى الخارج من النظام الشمسي.


تظهر الدراسات أن القمر يحتوي على كمية من الماء أكثر مما كان يعتقد من قبل

تم الكشف عن جزيئات الماء مباشرة عبر المناطق المضاءة بنور الشمس على القمر لأول مرة ، حسبما أعلن العلماء يوم الاثنين ، مما يشير إلى أن المورد الثمين قد يكون في متناول رواد الفضاء في المستقبل بسهولة أكبر مما كان يعتقد سابقًا.

قال بول هيرتز ، مدير الفيزياء الفلكية في مقر ناسا: "أظهرت العديد من الدراسات أن الماء على سطح القمر في حفر مظللة بشكل دائم". "اليوم ، نعلن أنه لأول مرة ، تم التأكد من وجود الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس.

"هذا مثير ، لأن التوقع هو أن أي ماء موجود على سطح القمر المضاء بنور الشمس لن يبقى على قيد الحياة في اليوم القمري. ويكشف هذا الاكتشاف أن الماء قد يتوزع عبر سطح القمر وليس مقصورًا على الأماكن الباردة المظللة بالقرب من سطح القمر. أقطاب القمر ".

تُرى فسيفساء عالية الدقة للمنطقة القطبية الشمالية لقمرنا في هذه الصورة المنشورة غير المؤرخة التي التقطها العلماء باستخدام الكاميرات على متن مركبة الاستطلاع المدارية Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) التابعة لناسا. ناسا / رويترز

في حين أن كمية المياه التي اكتشفها مرصد الستراتوسفير المحمول جواً لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (صوفيا) صغيرة و [مدش] الصحراء الكبرى "أكثر رطوبة" 100 مرة ، قالت وكالة ناسا في بيان و [مدش] إن الاكتشاف سيضيف دفعة لخطط الوكالة لإطلاق مركبات فضائية ورواد فضاء إلى القمر في إطار برنامج الوكالة Artemis.

يتمثل هدف البرنامج ، جزئيًا ، في استكشاف مدى توفر الجليد في الحفر المظللة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر لدعم الوجود البشري المستدام على سطح القمر قبل الرحلات النهائية إلى المريخ. من المقرر أن يتم أول هبوط على سطح القمر من طراز Artemis ، يحمل رواد فضاء إلى المنطقة القطبية الجنوبية ، لعام 2024 ، إذا سمحت الميزانيات والدعم السياسي بذلك

الأخبار: أكدنا وجود الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس للمرة الأولى باستخدامSOFIAtelescope. لا نعرف حتى الآن ما إذا كان بإمكاننا استخدامه كمورد ، لكن التعرف على الماء على القمر هو المفتاح لخطط استكشاف #Artemis. انضم إلى الاتصال الإعلامي على https://t.co/vOGoSHt74c pic.twitter.com/7p2QopMhod

& mdash Jim Bridenstine (JimBridenstine) 26 أكتوبر 2020

يعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن الجليد موجود في الحفر في القطب الجنوبي للقمر حيث ضوء الشمس القادم بزوايا منخفضة للغاية لا يصل أبدًا إلى المناطق الداخلية العميقة ودرجات الحرارة المنخفضة للغاية هي القاعدة.

لكن هذه الاستنتاجات استندت إلى بصمات طيفية تشير إلى وجود الماء ، ولكن لم تؤكد ذلك بشكل مباشر.

الفضاء وعلم الفلك

اكتشف الاكتشاف الجديد ، باستخدام تلسكوب SOFIA مقاس 100 بوصة ، توقيعًا واضحًا لجزيئات الماء عند خطوط العرض القمرية العالية بوفرة تتراوح من 100 إلى 400 جزء في المليون.

خلصت ورقة بحثية ثانية نُشرت في مجلة Nature Astronomy إلى أن أكثر من 15000 ميل مربع من سطح القمر لديها القدرة على الحفاظ على رواسب الجليد المائي ، والتي يُفترض أنها محبوسة في تربة القمر فيما يُسمى "الفخاخ الباردة". خلص المؤلفون إلى أن الرواسب الصغيرة الحجم أكثر شيوعًا بمئات إلى آلاف المرات من الخزانات الكبيرة.

قال جاكوب بليشر ، كبير علماء الاستكشاف في مقر ناسا: "نعلم أن الماء موجود في بعض أكثر الأماكن ظلمةً وبرودةً على سطح القمر ، داخل الحفر التي لم ترَ ضوء الشمس من قبل". "يصعب الوصول إلى تلك البيئات الباردة والمظلمة ، ويمكن أن يكون العمل فيها أكثر صعوبة لفترات طويلة من الزمن.

"لذا فإن العثور على المياه التي يسهل الوصول إليها أمر مهم حقًا بالنسبة لنا. وقد يتضمن ذلك العثور على فوهات صغيرة يسهل الوصول إليها تحتوي على الماء ، أو ، كما تظهر نتائج صوفيا هذه ، أنه يمكننا العثور على المياه خارج هذه الحفر. فهم الدولة التي يوجد فيها الماء مهمة للغاية ".

مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، أو SOFIA ، المرصد المحمول جواً ، وهو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الألمانية DLR. تحمل طائرة بوينج 747SP تلسكوبًا ثابتًا مع مرآة أساسية 100 بوصة ومجموعة من الأدوات المضبوطة لرصد الأشعة تحت الحمراء أثناء الطيران فوق الغلاف الجوي السفلي السميك. ناسا

يعد العثور على الماء على القمر دافعًا رئيسيًا لبرنامج Artemis لإعادة رواد الفضاء إلى سطح القمر كخطوة أولى نحو تأسيس وجود بشري مستدام ومعرفة المزيد عن القمر الصناعي للأرض أثناء تطوير واختبار الصواريخ والمركبات الفضائية والبنية التحتية الداعمة للحياة اللازمة للرحلات الجوية الموجهة إلى المريخ.

سيسمح وجود الجليد لرواد الفضاء المستقبليين "بالعيش بعيدًا عن الأرض" ، بمعنى ما ، عن طريق استخراج رواسب الجليد واستخدام الطاقة الكهربائية الشمسية لتحطيمها إلى هيدروجين وأكسجين.

قال بليشر: "الماء مهم للغاية لاستكشاف الفضاء السحيق". "يمكن تحويل الماء إلى أكسجين (لرواد الفضاء) ليتنفسوا. يمكن أن يكون مصدر وقود يستخدمونه لاحقًا. ولكن من الواضح أنه يمكن أن يكون الماء يمكن أن يشربوه ، أو يمكنك استخدامه لأغراض أخرى."

لكنها لم تعرف بعد كيف تتشكل جزيئات الماء أو مدى عمقها أو اختلاطها بالتربة القمرية. قد يكون الماء محاصرًا في حبيبات زجاجية يمكن أن تتشكل عندما يتم تسخين النيازك الدقيقة التي تحمل كميات صغيرة من الماء أثناء الاصطدام. يمكن أن يكون الماء أيضًا نتيجة تفاعلات كيميائية تسببها الرياح الشمسية.

بغض النظر عن مصدر المياه ، لم يُعرف بعد مدى صعوبة استخراج كميات قابلة للاستخدام من القمر أو كيف يمكن لوكالة ناسا وشركائها الدوليين القيام ببناء البنية التحتية المطلوبة.

لكن مجرد معرفة أنها موجودة خارج الحفر المظللة بشكل دائم والتي يصعب الوصول إليها هي خطوة إلى الأمام.

"من الصعب الإجابة على السؤال بشكل مباشر ، هل سيوفر لنا هذا الاكتشاف ما يكفي من الماء للقيام بأي شيء محدد؟" قال Bleacher. "إنها جزء من عملية للمضي قدمًا وفهم (دورات الماء والماء) على القمر.

لكنه وصفه بأنه "اكتشاف مهم" لأننا "نعلم الآن أن الماء موجود بالفعل خارج بعض هذه الأماكن في هذه الفوهات المظلمة التي يصعب حقًا الوصول إليها والعمل فيها. لذلك قد يكون هذا وسيلة لنا للوصول إلى الماء بشكل أسهل قليلاً ".


هل الكون مقبرة؟ تشير هذه النظرية إلى أن الإنسانية قد تكون وحيدة.

منذ أن امتلكنا التكنولوجيا ، نظرنا إلى النجوم بحثًا عن حياة فضائية. من المفترض أننا نبحث لأننا نريد إيجاد حياة أخرى في الكون ، ولكن ماذا لو كنا نتطلع للتأكد من عدم وجود أي حياة أخرى؟

إليك معادلة ، وهي معادلة محزنة إلى حد ما في ذلك: ن = ص* × Fص × نه × F1 × Fأنا × Fج × إل. إنها معادلة دريك ، وهي تصف عدد الحضارات الفضائية في مجرتنا والتي قد نتمكن من التواصل معها. تتوافق مصطلحاته مع قيم مثل جزء النجوم مع الكواكب ، وجزء الكواكب التي يمكن أن تنشأ عليها الحياة ، وجزء الكواكب التي يمكن أن تدعم الحياة الذكية ، وما إلى ذلك. باستخدام تقديرات متحفظة ، فإن النتيجة الدنيا لهذه المعادلة هي 20. يجب أن يكون هناك 20 حضارة غريبة ذكية في مجرة ​​درب التبانة يمكننا الاتصال بها ومن يمكنه الاتصال بنا. لكن لا يوجد أي منها.

معادلة دريك هي مثال لقضية أوسع في المجتمع العلمي - بالنظر إلى الحجم الهائل للكون ومعرفتنا بأن حياة الذكاء قد تطورت مرة واحدة على الأقل ، يجب أن يكون هناك دليل على وجود حياة فضائية. يشار إلى هذا عمومًا باسم مفارقة فيرمي ، على اسم الفيزيائي إنريكو فيرمي الذي درس التناقض بين الاحتمالية العالية للحضارات الغريبة وغيابها الظاهر. لخص فيرمي ذلك بإيجاز عندما سأل ، "أين الجميع"؟

لكن ربما كان هذا هو السؤال الخطأ. قد يكون السؤال الأفضل ، وإن كان أكثر إثارة للقلق ، "ماذا حدث للجميع؟" على عكس السؤال أين الحياة موجودة في الكون ، وهناك إجابة محتملة أوضح لهذا السؤال: الفلتر العظيم.


إدارة أسرار القمر

حظي إنسيلادوس وتيتان بالكثير من الاهتمام ، لكن بعثة كاسيني قدمت أيضًا رؤى لا حصر لها حول العشرات من أقمار زحل ورسكووس الأخرى.

القمر ميماس ، الذي جعله Herschel Crater يبدو وكأنه نجمة الموت من Star Wars & quot ، ويعتقد أنه عالم قديم ميت ، وفقًا لعالم مشروع كاسيني Linda Spilker. لكن علماء كاسيني وجدوا دليلاً على أنه قد يحتوي أيضًا على محيط تحت السطح ، أو على الأقل قلب جليدي مائي على شكل كرة القدم. & ldquoIt & rsquos فضولي. ميماس وإنسيلادوس لهما نفس الحجم ، كما قال سبيلكر ، لكن إنسيلادوس به نفاثات مائية بينما يبدو أن ميماس ليس كذلك. سبب خلافاتهم غير معروف.

عثرت كاسيني أيضًا على أجواء رقيقة حول أقمار ديون وريا - لكننا نتحدث نحيف، حوالي 5 تريليون مرة أقل كثافة من سطح الأرض و rsquos.

يمكن لـ Hyperion & rsquot أن يتباهى بأي نوع من الغلاف الجوي ، لكن القمر المتدهور الذي يشبه الإسفنج يقوم ببناء شحنة ثابتة ، والتي أدركها العلماء عندما مرت كاسيني عبر شعاع من الإلكترونات القادمة من سطح القمر و rsquos. Hyperion هو الكائن الوحيد في النظام الشمسي بخلاف Earth & rsquos moon الذي تم تأكيد أنه يحتوي على سطح مشحون.

حلّت كاسيني أيضًا اللغز الذي يعود إلى قرون حول سبب احتواء القمر Iapetus على نصف كرة ثلجي أبيض بينما يكون نصف الكرة الآخر داكنًا مثل الفحم. Iapetus مغلق بشكل مدّي ، لذلك يظهر دائمًا نفس الجانب إلى زحل ، ويواجه جانب واحد دائمًا الاتجاه الذي يدور فيه & rsquos. اتضح أن المادة الداكنة تقع على الجانب الأمامي Iapetus & rsquos.

& ldquoIt & rsquos قادمة بالفعل من [القمر الخارجي] Phoebe & rsquos ring & mdash it & rsquos Phoebe dust ، & rdquo قال سبيلكر. يخلق القمر Phoebe إحدى حلقات Saturn & rsquos ، ويطير Iapetus عبر حطامها. & ldquo إلى الأمام ، ستحصل على كل بقع الحشرات ، & rdquo قال Spilker. في الوقت نفسه ، يهاجر الجليد إلى القطبين ، ليس عن طريق الانزلاق ولكن عن طريق التنقل ، جزيء في المرة الواحدة.

على سطح القمر تيثيس ، لاحظت كاسيني أقواسًا حمراء غامضة ، على الرغم من أنه لم يكن من السهل رؤيتها. & ldquo لم نلحظهم حتى بدأ عالم كاسيني في البحث في الأشعة تحت الحمراء القريبة ، وقال Spilker. في الأشعة تحت الحمراء ، تبدو الأقواس الحمراء واضحة ، كما لو أن شخصًا ما قام بسحب قلم تلوين أحمر عملاق على سطح كرة الجولف. يبدو أن الأقواس لا تبدو مرتبطة بأي سمات فيزيائية لسطح القمر و rsquos ، مثل الوديان أو الكسور. وقال سبيلكر: "إنهم يصعدون الجبال وينزلون إلى الحفر". & ldquo ولكن هناك & rsquos لا كسور واضحة. & rdquo

إذا كانت الأقواس الحمراء ناتجة عن كسور ، فستكون أصغر من أن ترى في الدقة التي توفرها أدوات Cassini & rsquos. كما يتم توزيع الأقواس بشكل غير متساو على سطح القمر و rsquos. & ldquoIt & rsquos فقط الشمال ، & rdquo قال سبيلكر. و لدقوووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووذ هم في الجنوب؟ إنه & rsquos مجرد نوع من لغز المهمة المتأخرة. & rdquo

مع استمرار العلماء في تحليل بيانات Cassini & rsquos ، فمن المحتمل أن يحلوا المزيد من الألغاز حول Saturn & rsquos menagerie من الأقمار ، ومن المؤكد أنهم سيجدون المزيد من الألغاز التي تحتاج إلى حل.


بلوتو وشارون مفقودان في حفر صغيرة

بقلم: مونيكا يونغ 28 فبراير 2019 0

احصل على مقالات مثل هذه المرسلة إلى صندوق الوارد الخاص بك

اكتشف العلماء الذين يدرسون صور الفوهات على بلوتو وقمره تشارون من نيو هورايزونز أن حزام كايبر يجب أن يحتوي على أجسام صغيرة أقل مما كان متوقعًا - مما يشير إلى أن النظام الشمسي الخارجي لم يتغير كثيرًا منذ أيامه الأولى.

عندما سرعت مهمة نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا بواسطة بلوتو وقمره شارون في عام 2015 ، استحوذت على نصف كل عالم تقريبًا بتفاصيل مذهلة. يمكن لكل بكسل التقاط ميزات صغيرة مثل 76 مترًا عبر بلوتو و 154 مترًا في شارون. للإشارة ، هذا يعادل تمييز هيكل Godzilla على أسطح هذه العوالم (اعتمادًا على الفيلم: كان ارتفاع Godzilla 75 مترًا في عام 1984 لكنه نما إلى 150 مترًا بحلول عام 2014.)

لم تكن الوحوش التي كان يبحث عنها العلماء ، ولكن العلامات التي خلفتها بعض أصغر الأشياء في حزام كايبر. قد تمثل الحلقة المتناثرة من الصخور الجليدية التي تحيط بنظامنا الشمسي البقايا البدائية لتكوين الكواكب. لكن حتى الآن ، لم يكن العلماء متأكدين من مدى نقاء هذه الأشياء حقًا. في 1 مارس علم، Kelsi Singer (معهد الأبحاث الجنوبي الغربي) وزملاؤها قاموا بتحصيل الحفر على عدد قليل من الأسطح القديمة لبلوتو وقمره ، وتشير النتائج التي توصلوا إليها إلى حزام كويبر الذي لم يمسه إلى حد كبير منذ أيامه الأولى.

عد الحفر

وجد العلماء الذين درسوا الفوهات والجيولوجيا في بلوتو وشارون عددًا أقل من الحفر الصغيرة مما توقعوا. إحدى المناطق التي فحصها الفريق كانت "فولكان بلانيتيا" السلس والمستقر جيولوجيًا في شارون ، كما هو موضح هنا.
ناسا / JHUAPL / LORRI / SwRI

عادة ، سواء كنت تتحدث عن الكويكبات أو النجوم أو المجرات ، فهناك العديد من الأشياء الصغيرة أكثر من الأشياء الكبيرة في الكون. لكن ما وجده فريق سنجر في بلوتو وشارون هو أن الحفر التي يقل قطرها عن قطر معين - على وجه التحديد ، أقل من 13 كيلومترًا (8 أميال) - كانت نادرة العدد بشكل مدهش.

عندما تصطدم صخرة بجسم أكبر ، فإن الحفرة التي تصنعها عادة ما تكون أكبر بكثير من الصخرة نفسها. بالنسبة لبلوتو وشارون ، فإن ندرة الحفر التي يقل عرضها عن 13 كيلومترًا تُترجم إلى ندرة أجسام حزام كايبر التي تمتد لأقل من كيلومتر واحد إلى كيلومترين. هناك بعض عدم اليقين في تفاصيل تلك الترجمة ، كما يقر المؤلف المشارك أليكس باركر (أيضًا في معهد ساوث ويست للأبحاث). ومع ذلك ، مهما كانت الأشياء التي تصنع الحفر في هذه العوالم ، فإنها تميل إلى أن تكون في الجانب الأكبر.

يقول العلماء إن العمليات الجيولوجية مثل البراكين الجليدية والنشاط الجليدي لا يمكن ببساطة أن تعمل على تلطيف أسطح بلوتو وشارون ، لأن مثل هذا الظهور كان سيؤدي إلى محو الحفر الأكبر إلى جانب الفوهات الصغيرة. خلص الفريق إلى أنه لا توجد عمليات معروفة من شأنها محو الحفر الأصغر بشكل مفضل. والأكثر من ذلك ، تتوافق أعداد فوهة بلوتو وشارون مع دراسات مماثلة لأقمار كوكب المشتري وزحل: كما أن الفوهات الصغيرة غير موجودة في هذه الأقمار.

قليلة جدًا أم كثيرة جدًا؟ ولماذا هو مهم

مفهوم الفنان لجسم حزام كويبر.
كو أريماتسو ومع ذلك ، فإن أعداد الحفرة لا تتماشى تمامًا مع نتائج استطلاع حديث لمراقبة النجوم يُدعى OASES ، والذي بحث عن وميض النجوم السريع الذي يشير إلى أن جسمًا بعيدًا كان يمر أمامها. بعد قضاء 60 ساعة في مراقبة 2000 نجم ، اكتشف كو أريماتسو (المرصد الفلكي الوطني لليابان) وزملاؤه حدثًا واحدًا للاحتجاب يقولون إنه يتوافق مع جسم يبلغ طوله كيلومترًا واحدًا تقريبًا في حزام كويبر. بما أن اكتشافًا واحدًا لم يكن متوقعًا ، جادل العلماء في ذلك علم الفلك الطبيعي أن الاكتشاف يشير إلى زيادة - وليس ندرة - لهذه الأجسام التي يبلغ حجمها كيلومترًا في النظام الشمسي الخارجي.

يقول باركر: "أنا لست مقتنعًا بأي من عمليات اكتشاف الغموض هذه حتى الآن". "لكل من هذه الأنواع من الأحداث التي تحدث مرة واحدة أو اثنتين ، هناك احتمالات بديلة لا حصر لها لما قد تكون غير احتجاب النجوم بواسطة كائنات حزام كايبر."

من جانبه ، يجادل أريماتسو ، "أفترض أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لعمليات الظهور السطحي لأن بلوتو وشارون (وربما ألتيما ثول أيضًا) يبدو أنهما فريدان من الناحية الجيولوجية ، ويمكن أن تحدث عمليات إعادة تسطيح غير متوقعة."

في الوقت نفسه ، يشير Arimatsu ، "اكتشفنا كائنًا واحدًا فقط ، ولا يزال هناك قدر كبير من عدم اليقين في نتائج توزيع الحجم لدينا." ويضيف أنه من الممكن أيضًا أن إخفاء فريقه لا يتعارض تمامًا مع ما وجده فريق New Horizons.

قد يبدو السؤال عن عدد كائنات حزام كويبر التي يبلغ حجمها كيلومترًا وكأنه يسأل عن عدد الملائكة الذين يرقصون على رأس دبوس. لكن الإجابة لها آثار بعيدة المدى على فهمنا لتكوين الكواكب في النظام الشمسي المبكر.

إذا كان هناك عدد قليل من الأجسام التي يبلغ حجمها كيلومترات ، فقد يعني ذلك أن حزام كويبر متناثر للغاية بحيث لم تقض الأشياء الكثير من الأربعة مليارات سنة الماضية تتصادم مع بعضها البعض. بعد كل شيء ، عادة ما تخلق الاصطدامات العديد من الأشياء الصغيرة من بعض الأشياء الكبيرة. وإذا كانت الاصطدامات نادرة نسبيًا ، فإن ما نراه الآن هو ما كان موجودًا في البداية. أي أن حزام كايبر سيمثل النظام الشمسي إلى حد كبير كما كان موجودًا أثناء تكوينه.

إذا ظل حزام كايبر نقيًا منذ أيامه الأولى ، فإن الأحجام النسبية للأجسام الموجودة فيه يمكن أن تلقي الضوء على تكوين الكواكب. على سبيل المثال ، فإن توزيع الحجم الذي وجده سنجر وزملاؤه يدعم فكرة أن الكواكب العملاقة تشكلت عندما أدى عدم استقرار الجاذبية إلى نمو جامح.

ما يحمله المستقبل

يتفق كلا الفريقين على أن استطلاعات الغموض المستقبلية - مثل استبيان Transneptunian Automated Occultation Survey (TAOS-II) - ضرورية لفهم حزام كايبر حقًا. على سبيل المثال ، ستلتقط TAOS-II السماء بمعدل 20 إطارًا في الثانية. هذا أسرع قليلاً من إعداد OASES ، الذي التقط 15.4 إطارًا في الثانية ، لكنه يحدث فرقًا فيما سيراه TAOS-II.

يشرح باركر قائلاً: "تعد معدلات الإطارات المرتفعة ضرورية للغاية لأن الظلال التي تلقيها كائنات بهذا الحجم والمسافة منا ليست مثل الظلال التي اعتدنا على رؤيتها من حولنا كل يوم". بينما يكتسح ظل جسم حزام كايبر الأرض ، يرى المراقبون ضوء النجوم الذي يحجب التلاشي والسطوع والتلاشي والسطوع ، وهو نمط مزدوج يُعرف باسم حيود فرينل. "الخفقان المميز لأطراف الانعراج داخل الظل هو ما يوفر تأكيدًا قويًا لخصائص الكائن المحجوب."

علاوة على ذلك ، تم تصميم TAOS-II ليس فقط لالتقاط حدث احتجاب واحد ولكن المئات منها. من خلال الجمع بين العديد من الملاحظات ، سيحصل علماء الفلك أخيرًا على فهم أفضل لسكان حزام كايبر.


اكتسبت الأرض للتو قمرًا صغيرًا جديدًا - لكنها لن تكون موجودة لوقت طويل

اكتشف زوجان من علماء الفلك للتو كويكب "قمر صغير" داخل مدار الأرض. واتضح أنه ربما كان يدور حولنا منذ سنوات ، ولم يتم اكتشافه حتى الآن.

كيف تم العثور عليها: تم اكتشاف الكويكب ، المسمى 2020 CD3 (المعروف أيضًا باسم C26FED2) ، بواسطة مسح كاتالينا سكاي في جامعة أريزونا في 15 فبراير. توقف الباحثان المسؤولان عن الاكتشاف عن الإعلان عن النتائج التي توصلوا إليها بينما أكدوا بالضبط ما هو 2020 CD3. وكيف بدا مداره. ساعد حجمه الصغير ومداره الغريب في إخفائه جيدًا عن علماء الفلك.

تُعرف الأقمار الصغيرة رسميًا باسم المدارات الملتقطة المؤقتة (TCO) - وهي كائنات تدور حاليًا حول الكوكب ، ولكنها في النهاية ستنطلق وتستأنف رحلتها حول الشمس. وجدت CSS سابقًا قيمة إجمالية للملكية تعثرت في مدار الأرض في عام 2006 ، قبل الخروج في العام التالي.

أخبرني المزيد عن الصخرة: بصراحة ، ليس هناك الكثير لنقوله حتى الآن. ويقدر قطرها بين 6.2 و 16.4 قدم. يبدو أنها دخلت مدار الأرض قبل ثلاث سنوات. يشير مسارها المحسوب حتى الآن إلى أنها ستخرج من مدار الأرض في أبريل. يقول ثيودور بروين ، أحد الباحثين الذين توصلوا إلى هذا الاكتشاف: "لا يمكن استبعاد أن يكون الجسم مصطنعًا". "في هذه اللحظة ، مع الملاحظات التي لدينا ، لا يسعنا إلا أن نقول إنه" قمر صغير "محتمل ، وليس مجرد قمر صناعي قديم أو أي جسم آخر من صنع الإنسان.

ماذا بعد: الكثير من الملاحظات. من النادر جدًا اكتشاف قمر صغير. الهدف من CSS هو تتبع 90٪ من جميع الكائنات الأكبر من 460 قدمًا. العثور على مثل هذه الأشياء الصغيرة هو في الأساس حادث. وربما يكون هناك العديد من الأقمار الصغيرة التي تدور حول الأرض والتي لم نرصدها بعد.


اسأل إيثان: لماذا لا تستطيع تلسكوباتنا العثور على الكوكب X؟

يُظهر هذا العرض الفني المنظر البعيد من الخلف النظري "للكوكب التاسع" أو "الكوكب إكس". [+] نحو الشمس. يُعتقد أن الكوكب غازي ، لكنه أصغر من أورانوس ونبتون. البرق الافتراضي يضيء الجانب الليلي.

كان تاريخ علم الفلك تاريخًا من انحسار الآفاق. لقد أخذنا اختراع التلسكوب إلى أبعد من قدراتنا بالعين المجردة ، إلى ملايين (ولاحقًا مليارات) من النجوم داخل مجرتنا درب التبانة. إن تطبيق التصوير الفوتوغرافي وعلم الفلك متعدد الأطوال الموجية على التلسكوبات جعلنا نتجاوز مجرتنا ، إلى "أكوان الجزيرة" البعيدة التي تسكن كل الفضاء الذي يمكننا الوصول إليه. ومع ذلك ، على الرغم من كل ما نعرفه عن الكون البعيد ، ربما لا تزال هناك عوالم غير مكتشفة في نظامنا الشمسي. لماذا هذا؟ جوزيف كومينز يريد أن يعرف ، متسائلاً:

إذا كان بإمكان العلماء استخدام التلسكوبات لاصطياد الكواكب والمجرات والكواكب الخارجية وما إلى ذلك ، فلماذا لا يمكننا مسح نظامنا الشمسي بحثًا عن الكوكب X بعيد المنال أو الأجرام السماوية الأخرى داخل نظامنا المنزلي؟

بقدر ما أطلنا على الكون ، لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه ، حتى في الفناء الخلفي الخاص بنا.

استنادًا إلى معلماتها المدارية ، تقع معظم الأجسام من خارج نبتون في بعض الأشياء المعروفة. [+] فئات مثل حزام كويبر أو القرص المبعثر. الأجسام المنفصلة نادرة ، حيث ربما يكون Sedna هو الكائن الوحيد الأكثر تميزًا على الإطلاق من حيث حجمه ومعلماته المدارية. خارج نبتون ، ولكن لا تزال في حزام كايبر ، توجد الأجسام التي تعد أقدم البقايا وأكثرها نقاءً من فترة تشكل الكواكب في نظامنا الشمسي. لاحظ أن معظم هذه الأشياء لا تزال غير مكتشفة.

مستخدم ويكيميديا ​​كومنز Eurocommuter

هناك كلمة أساسية تحتاج إلى فهمها تضع السؤال بأكمله في منظور: المقدار. من منظور فلكي ، كل كائن له سطوع جوهري له ، محدد بكمية الضوء التي يصدرها. بالنسبة لجسم مثل شمسنا ، يرجع ذلك إلى لمعانه الخاص ، لأن الشمس تخلق طاقتها الخاصة وتنبعث منها في جميع الاتجاهات. بالنسبة لجسم مثل قمرنا ، يرجع ذلك إلى لمعانه المنعكس ، لأنه يعكس الضوء من الأجسام الأخرى فقط. القمر ليس له إنارة ذاتية خاصة به.

إذا نظرت إلى القمر خلال مرحلة هلاله ، يمكنك في الواقع تحديد إشارة من سطح القمر غير مضاء بالشمس. هذه ليست خدعة في الغلاف الجوي للقمر (لأنه لا يحتوي على أي شيء تقريبًا) ، بل بسبب سطوع الأرض: ضوء الشمس ينعكس على الأرض وعلى القمر.

عندما يظهر الهلال في السماء ، يكون له شكل هلال لأن هذا هو الجزء. [+] تضيئها الشمس. ومع ذلك ، لا يزال ما تبقى من القمر مرئيًا ، وذلك بسبب ظاهرة سطوع الأرض ، حيث ينعكس ضوء الشمس من الأرض على القمر ، وينعكس مرة أخرى على الأرض.

المتحف الوطني للسكك الحديدية / SSPL / Getty Images

يوضح الاختلاف في السطوع بين هذه الأمثلة مدى شدة الاختلاف بين الإنارة المنعكسة والإنارة الذاتية.

ولكن هناك شيء آخر يتمثل في الاختلافات الشديدة في السطوع بين الشمس والقمر والقمر وكل شيء آخر في سماء الليل. لا يحق للقمر أن يظهر أكثر إشراقًا من كل نجم أو كوكب أو مجرة ​​في السماء بناءً على حجمه المثير للشفقة. في جوهره ، القمر هو أضعف جسم يمكن رؤيته بالعين المجردة من أي مكان على الأرض. ومع ذلك يبدو أكثر إشراقًا من كل شيء ما عدا الشمس!

والسبب في ذلك هو أن القمر قريب جدًا ، وأن السطوع الجوهري يختلف عن السطوع المرصود - أو الظاهر -.

الطريقة التي ينتشر بها ضوء الشمس كدالة للمسافة تعني أنه بعيدًا عن القوة. [+] المصدر الذي أنت عليه ، الطاقة التي تعترضها تنخفض كواحد على مربع المسافة.

مستخدم ويكيميديا ​​كومنز Borb

كلما كان الكائن بعيدًا ، قل سطوعه. لكن هذه ليست مجرد قاعدة عامة نطبقها ، فهناك علاقة كمية تسمح لنا بتحديد مدى سطوع أو ضعف الكائن بناءً على بعده. بعبارة بسيطة ، ينخفض ​​السطوع باعتباره معكوس مربع المسافة ، أو ب

ضع جسمًا بعيدًا بمقدار الضعف ، وسيظهر ربعًا ساطعًا. ضعها على بعد عشرة أضعاف ، وستظهر على بعد مائة فقط من السطوع. ووضعه على بعد ألف مرة عنك كما بدأ ، وسيظهر فقط بجزء واحد من المليون ساطعًا كما كان في البداية.

بالنسبة لأي كائن يصدر ضوءه الخاص ، يحدد هذان العاملان السطوع الظاهري للكائن: السطوع الجوهري والمسافة التي تفصله عن الراصد.

لقد تجاوزت التلسكوبات العاكسة المنكسرات منذ زمن بعيد ، إذ يمكن بناء مرآة بحجمها بشكل كبير. [+] يتجاوز الحجم الذي يمكنك من خلاله بناء عدسة ذات جودة مماثلة. حتى لو أخذنا جميع التلسكوبات على الأرض وخصصناها لمحاولة اكتشاف عوالم إضافية في النظام الشمسي ، فلن نلتقطها جميعًا.

مراصد معهد كارنيجي لمجموعة العلوم في مكتبة هنتنغتون ، سان مارينو ، كاليفورنيا.

يمكن القول إن هذين العاملين هما أكبر عاملين يجب مراعاتهما عند تحديد نوع التلسكوب المراد بناؤه. هل تريد أن ترى شيئًا أكثر خفوتًا؟ ستحتاج إلى جمع المزيد من الضوء ، مما يعني إما بناء تلسكوب أكبر أو مراقبة نفس الجزء من السماء لفترة أطول.

إذا لم يكن هناك أي اعتبار للمال والهندسة ، فستختار التلسكوب الأكبر في كل مرة. قم ببناء التلسكوب الخاص بك ضعف حجمه ، ولن تقوم فقط بجمع أربعة أضعاف الضوء ، ولكن يمكنك مضاعفة الدقة. لجمع أربعة أضعاف قدر الضوء من خلال المراقبة لفترة أطول ، يجب أن تقضي أربعة أضعاف مقدار الوقت ، ولا تكتسب مثل هذه الميزة في الدقة.

أكبر التلسكوبات التي نمتلكها قادرة على عرض الأشياء بأكبر قدر ممكن من الدقة ، وحل تفاصيلها في أقصر وقت ممكن.

يوضح هذا الرسم البياني النظام البصري الجديد المكون من 5 مرايا للتلسكوب الكبير للغاية (ELT) التابع لـ ESO. . [+] قبل الوصول إلى الأدوات العلمية ، ينعكس الضوء أولاً من المرآة الأساسية المقعرة العملاقة المقعرة 39 مترًا (M1) ، ثم يرتد من مرآتين إضافيتين من فئة 4 أمتار ، واحدة محدبة (M2) والأخرى مقعرة ( م 3). تشكل المرآتان الأخيرتان (M4 و M5) نظامًا مدمجًا للبصريات التكيفية للسماح بتشكيل صور حادة للغاية في المستوى البؤري النهائي. سيكون لهذا التلسكوب قدرة أكبر على جمع الضوء من أي تلسكوب في التاريخ.

هناك أيضًا اعتبار لمجال الرؤية. ما هو هدفك؟ هل هي رؤية أضعف شيء ممكن؟ أم أنها لمشاهدة أكبر قدر ممكن من الكون؟

هناك مقايضة يجب القيام بها. يمكن للتلسكوب الخاص بك أن يجمع قدرًا معينًا من الضوء ، ويمكنه القيام بذلك إما عن طريق عرض منطقة صغيرة بدقة كبيرة ، أو عرض منطقة كبيرة بدقة أقل. مثلما يمكن للمجهر مضاعفة تكبيره عن طريق خفض قطر مجال الرؤية إلى النصف ، يمكن للتلسكوب أن يرى أعمق في منطقة من الكون عن طريق تضييق مجال رؤيته.

تم تحسين التلسكوبات المختلفة لأغراض مختلفة. لكن المفاضلة شديدة. إذا أردنا التعمق قدر الإمكان ، فلا يمكننا القيام بذلك إلا في منطقة صغيرة واحدة من السماء.

تم الكشف عن العديد من حملات التعريض الطويل ، مثل Hubble eXtreme Deep Field (XDF) الموضحة هنا. [+] آلاف المجرات في حجم الكون يمثل جزءًا من جزء من المليون من السماء. ولكن حتى مع كل قوة هابل ، وكل تكبير عدسة الجاذبية ، لا تزال هناك مجرات تتجاوز ما يمكننا رؤيته.

ناسا ، ووكالة الفضاء الأوروبية ، و H. Teplitz و M. Rafelski (IPAC / Caltech) ، و A. Koekemoer (STScI) ، و R. Windhorst (جامعة ولاية أريزونا) ، و Z. Levay (STScI)

هذا هو حقل هابل العميق الأقصى. تم تصوير منطقة صغيرة من الفضاء ، بأطوال موجية متنوعة ، لمدة 23 يومًا. كمية المعلومات التي تم الكشف عنها مذهلة: وجدنا 5500 مجرة ​​في هذه البقعة الصغيرة من السماء. أضعف الأشياء في هذه الرقعة هي حرفياً عامل من 10.000.000.000 (عشرة مليارات) مرة أضعف مما تراه في حدود عينك المجردة.

نظرًا لمرآته ذات القطر الكبير ، وملاحظاته في مجموعة متنوعة من الأطوال الموجية ، وموقعه في الفضاء ، فضلاً عن تكبيره العالي ومجال الرؤية الصغير ، يمكن أن يكشف هابل عن أضعف المجرات التي تم اكتشافها على الإطلاق. لكن هناك تكلفة: هذه الصورة ، التي استغرق إنشاؤها 23 يومًا من البيانات ، تمتد فقط على 1/32.000.000 من السماء.

هذا المنظر المضغوط للسماء بأكملها المرئي من هاواي بواسطة مرصد Pan-STARRS1 هو. [+] نتيجة نصف مليون تعريض ، مدة كل منها حوالي 45 ثانية. يمكن لمسح على نطاق واسع مثل Pan-STARRS اكتشاف عشرات الآلاف من أجسام حزام كايبر ، لكنه يحتاج إلى رؤية أجسام أكثر خفوتًا مما تستطيع Pan-STARRS رؤيته.

Danny Farrow, Pan-STARRS1 Science Consortium and Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics

On the other hand, you can take a view like this. This was created with the Pan-STARRS telescope, which views the entire visible sky multiple times every night from its location here on Earth. It's comparable in size to the Hubble Space Telescope, but it's optimized for wide-field imaging, choosing to value sky-coverage over magnification.

As a result, it can reveal objects located practically anywhere on the sky only the extreme south pole region is cut off due to the telescope's location in the northern hemisphere. Pan-STARRS, which stands for Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, grabs some 75% of the sky, and is great for detecting changes between points of light. It can find comets, asteroids, Kuiper belt objects and more like no other. But it can only find objects that are thousands of times brighter than the faintest ones Hubble can detect.

Although Sedna was discovered way back in 2003, only one other object, 2012 VP113 (shown here), has . [+] been discovered that is classified as a Sednoid, and that possibly originates from the inner Oort cloud. Some people prefer the Planet Nine hypothesis, but that is a challenge for Sedna.

Scott S. Sheppard/Carnegie Institution for Science

As much as we'd like to, we cannot simply survey the entire outer Solar System at the required magnitude to discover everything that's out there. A super-deep, super-faint, all-sky survey will likely never be a possibility due to technological limitations we can go faint-and-narrow or bright-and-wide, but not both, simultaneously.

There's also one more limiting factor that goes way back to the beginning: these objects are only reflecting sunlight. If you look to the outer Solar System at two identical objects, but one's twice as distant as the other, it's actually only one-sixteenth as bright. This is because by time the sunlight hits the farther object, it's only one-quarter as bright, but then that reflected light has to travel double the distance back to our eyes, making the overall apparent brightness fall off as ب

1/ص 4 . Even if we had a Jupiter-sized world located in the Oort Cloud, we wouldn't have found it yet.

Far beyond the Sun and the planets in our Solar System, the Kuiper belt exists. Yet even beyond . [+] that, there are a slew of other objects with often bizarre and confusing orbital properties out there. We hope, soon, to discover the correct explanation for why they are the way they are.

Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI)

We have plenty of telescopes capable of seeing incredibly faint objects, but we need to know where to point them. We have plenty of telescopes capable of surveying huge areas of the sky, but they can only see the brighter objects faint ones are out of reach. And for objects in our own Solar System, because they reflect sunlight rather than emit their own, self-generated light, they cannot be seen by any modern telescope if they're located beyond a certain distance.

As with all things, the scanning we can do is powerful, interesting, and educational. It has revealed thousands upon thousands of objects within our own Solar System, from planets to moons to asteroids to Kuiper belt objects and more. But as telescope technology and sky coverage improve, we only see smaller, fainter, and more distant objects. We push the limits, but we never remove them. The science of astronomy is a story of receding horizons. But no matter how deep we go, there will always be a limit to what we can observe.


Can moons have moons?

Size comparison of the major moons in our solar system via Emily Lakdawalla.

Most of the planets in our solar system have orbiting moons, and even some asteroids have their own moons. But do any moons have moons? Is it possible? Could there be so-called submoons؟ Carnegie Science’s Juna Kollmeier said her 4-year-old son sparked her interest in this subject by asking this seemingly logical question. It’s a simple enough question. If most other objects in the solar system can have moons, why not moons themselves?

Kollmeier decided to try to answer the question, along with her colleague Sean Raymond of Université de Bordeaux. Their results have now been published in a new peer-reviewed paper in the February 2019 issue of the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As explained by Raymond in a statement from Carnegie Science:

Planets orbit stars and moons orbit planets, so it was natural to ask if smaller moons could orbit larger ones.

So far at least, no submoons have been found orbiting any of the moons considered most likely to support them – Jupiter’s moon Callisto, Saturn’s moons Titan and Iapetus and Earth’s own moon. According to Kollmeier:

The lack of known submoons in our solar system, even orbiting around moons that could theoretically support such objects, can offer us clues about how our own and neighboring planets formed, about which there are still many outstanding questions.

Earth’s moon should theoretically be able to have its own moon. Why doesn’t it? Image via NASA/Goddard.

The researchers found that only large moons on wide orbits from their host planets would be capable of hosting submoons. Usually, any submoons orbiting smaller moons closer to their planet would have their orbits destabilized by tidal forces. Jupiter’s large moon Callisto, Saturn’s large moon Titan, another Saturn moon called Iapetus and Earth’s moon could all theoretically have submoons, so why don’t they?

There may be other sources of submoon instability, such as the non-uniform concentration of mass in Earth’s moon’s crust, according to the researchers.

Even asteroids can have moons, such as 2004 BL86. It is about 1,100 feet (325 meters) in diameter, and its moon is tiny, only 230 feet (70 meters) wide. Image via NASA.

Part of the answer might also have to do with how the primary moons formed in the first place. Earth’s moon is thought to have been born out of a collision between Earth and another body about the size of Mars – and that collision may have helped life on Earth to get started. But some other moons, like those orbiting Jupiter and Saturn, originated from the same cloud of gas and dust that the planets themselves formed from. Kollmeier added:

And, of course, this could inform ongoing efforts to understand how planetary systems evolve elsewhere and how our own solar system fits into the thousands of others discovered by planet-hunting missions.

It may be that in many or even most cases, there are multiple factors that make the orbits of submoons inherently unstable. Knowing whether that is true or not may have to wait for discoveries of moons orbiting distant exoplanets. Moons themselves are much harder to detect and only one promising candidate has been found so far – a possible exomoon orbiting the Jupiter-sized exoplanet Kepler-1625b. That possible moon – about the size of Neptune – is large enough and far enough from its planet that submoons should be possible as well. Astronomers will need to verify that primary moon first – if it does exist – before looking for any submoons.

Even little Pluto has five moons, including the largest one – Charon – shown here. So how many moons with their own moons could there be out there? Image via NASA/JHUAPL/SWRI.

Even though Earth’s moon doesn’t have a submoon now, it may in the future, according to the researchers – an artificial one, perhaps NASA’s planned Lunar Gateway. The Lunar Gateway would help to establish humanity’s presence in deep space, as outlined by William Gerstenmaier, associate administrator of Human Exploration and Operations Mission Directorate at NASA Headquarters:

The Gateway will give us a strategic presence in cislunar space. It will drive our activity with commercial and international partners and help us explore the Moon and its resources. We will ultimately translate that experience toward human missions to Mars.

Raymond has also written a cool poem about moons having moons, which you can enjoy on his blog here.

Bottom line: The possibility of moons having their own moons is a fascinating one, even though we haven’t found any examples yet. This new research from Carnegie Science shows that it is indeed ممكن, but only under the right circumstances.


Uranus may have two undiscovered moons

Uranus is seen in this false-color view from NASA's Hubble Space Telescope from August 2003. The brightness of the planet's faint rings and dark moons has been enhanced for visibility. Credit: NASA/Erich Karkoschka (Univ. Arizona)

NASA's Voyager 2 spacecraft flew by Uranus 30 years ago, but researchers are still making discoveries from the data it gathered then. A new study led by University of Idaho researchers suggests there could be two tiny, previously undiscovered moonlets orbiting near two of the planet's rings.

Rob Chancia, a University of Idaho doctoral student, spotted key patterns in the rings while examining decades-old images of Uranus' icy rings taken by Voyager 2 in 1986. He noticed the amount of ring material on the edge of the alpha ring—one of the brightest of Uranus' multiple rings—varied periodically. A similar, even more promising pattern occurred in the same part of the neighboring beta ring.

"When you look at this pattern in different places around the ring, the wavelength is different—that points to something changing as you go around the ring. There's something breaking the symmetry," said Matt Hedman, an assistant professor of physics at the University of Idaho, who worked with Chancia to investigate the finding. Their results will be published in the Astronomical Journal and have been posted to the pre-press site arXiv.

Chancia and Hedman are well-versed in the physics of planetary rings: both study Saturn's rings using data from NASA's Cassini spacecraft, which is currently orbiting Saturn. Data from Cassini have yielded new ideas about how rings behave, and a grant from NASA allowed Chancia and Hedman to examine Uranus data gathered by Voyager 2 in a new light. Specifically, they analyzed radio occultations—made when Voyager 2 sent radio waves through the rings to be detected back on Earth—and stellar occultations, made when the spacecraft measured the light of background stars shining through the rings, which helps reveal how much material they contain.

They found the pattern in Uranus' rings was similar to moon-related structures in Saturn's rings called moonlet wakes.

The researchers estimate the hypothesized moonlets in Uranus' rings would be 2 to 9 miles (4 to 14 kilometers) in diameter—as small as some identified moons of Saturn, but smaller than any of Uranus' known moons. Uranian moons are especially hard to spot because their surfaces are covered in dark material.

"We haven't seen the moons yet, but the idea is the size of the moons needed to make these features is quite small, and they could have easily been missed," Hedman said. "The Voyager images weren't sensitive enough to easily see these moons."

Hedman said their findings could help explain some characteristics of Uranus' rings, which are strangely narrow compared to Saturn's. The moonlets, if they exist, may be acting as "shepherd" moons, helping to keep the rings from spreading out. Two of Uranus' 27 known moons, Ophelia and Cordelia, act as shepherds to Uranus' epsilon ring.

"The problem of keeping rings narrow has been around since the discovery of the Uranian ring system in 1977 and has been worked on by many dynamicists over the years," Chancia said. "I would be very pleased if these proposed moonlets turn out to be real and we can use them to approach a solution."

Confirming whether or not the moonlets actually exist using telescope or spacecraft images will be left to other researchers, Chancia and Hedman said. They will continue examining patterns and structures in Uranus' rings, helping uncover more of the planet's many secrets.

"It's exciting to see Voyager 2's historic Uranus exploration still contributing new knowledge about the planets," said Ed Stone, project scientist for Voyager, based at Caltech, Pasadena, California.

Voyager 2 and its twin, Voyager 1, were launched 16 days apart in 1977. Both spacecraft flew by Jupiter and Saturn, and Voyager 2 also flew by Uranus and Neptune. Voyager 2 is the longest continuously operated spacecraft. It is expected to enter interstellar space in a few years, joining Voyager 1, which crossed over in 2012. Though far past the planets, the mission continues to send back unprecedented observations of the space environment in the solar system, providing crucial information on the environment our spacecraft travel through as we explore farther and farther from home.

NASA's Jet Propulsion Laboratory, a division of Caltech in Pasadena, California, built the twin Voyager spacecraft and operates them for the Heliophysics Division within NASA's Science Mission Directorate in Washington.


Astronomers may have figured out why alien planets lack exomoons

Astronomers have found a great many exoplanets out there among the stars, but one thing they have not found is exomoons. There’s no evidence of moons orbiting any of the planets we’ve found orbiting other stars, and it’s not clear why. Moons are obviously common in our solar system — the gas giants have dozens of them, and even the dwarf planet Pluto has one. Researchers from Nanjing University in China have developed a simulation that may shed light on why we haven’t spotted any moons yet.

Moons around a gas giant could be the size of Earth or larger, so that’s definitely something you want to be able to spot. There are technically two possibilities as to why we haven’t discovered an exomoons. The first is that we’re just not good enough at detecting things that far away to see them. The second is that exomoons are very uncommon around the planets we’ve detected. This is the possibility the team in China has investigated. Could the moons be flung out of orbit for some reason?

The exoplanets we’ve discovered thus far come in a variety of sizes and compositions, although larger ones are more common. One feature many of them share is close proximity to their stars. The methods we use to detect exoplanets are more effective in these cases. The older radial velocity effect, which looks for counter movements in the star as planets orbit, is more pronounced when the planet is close by. Likewise, the transit method is more effective for close-in planets because they block more light from the star. Given that we’ve mostly seen planets that are close to their stars, is there something about them that could make moons less likely to show up? It turns out radiation could be the key.

Planets that orbit close to their stars are exposed to more radiation, and this has effects on the atmosphere of the planet. This, in turn, can affect the moons. The team created simulations of gas giant exoplanets in the mass range of Neptune, which you’d expect to have a lot of moons in real life. It was 10 times closer to a sun-like star than Earth is to the sun, ensuring it gets bathed in radiation. They added 500 moons in stable orbits, then simulated the loss of atmosphere from the intense radiation. The simulated planet loses mass as it loses atmosphere, which eventually changes the orbits of the planets.

At the end of the simulation, about a quarter of the 500 moons remained in stable orbits around the planet. About half of the moons collided with the planet, and the rest escaped into the solar system. This could explain why we can’t spot any moons around the exoplanets we’ve discovered. One upshot of this scenario: those lost moons would result in a lot more small, rocky planets to discover out there.


شاهد الفيديو: الأقمار الصناعية وأنواعها (شهر فبراير 2023).