Количество спутников газового гиганта Юпитера поражает: на сегодняшний день Юпитер имеет 92 подтвержденных спутника и опережает Сатурн, у которого 83 спутника. Последняя партия из 12 спутников Юпитера была подтверждена в декабре 2022 года Центром малых планет Международного астрономического союза.
Но и у Юпитера, и у Сатурна есть еще несколько спутников-кандидатов, ожидающих окончательного подтверждения. Охота за этими крошечными мирами и подтверждение их орбит требует времени. На кону стоит не только право называться спутником: эти небольшие миры могут многое рассказать нам о том, как формировались планеты-гиганты.
Новые спутники Юпитера не такие большие и яркие, как галилеевы спутники - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Они относятся к нерегулярным спутникам планеты - сравнительно небольшим внешним лунам с удаленными, нетипичными орбитами. Ширина некоторых из них не превышает одного километра.
Внешние спутники Юпитера делятся на две категории: проградные спутники, которые вращаются по орбите ближе к Юпитеру и в том же направлении, в котором вращается сам Юпитер, и ретроградные спутники, которые вращаются по орбите дальше от Юпитера и в направлении, противоположном вращению планеты.
Большинство этих внешних спутников образовались после столкновений, в результате которых от более крупных родительских спутников на той же орбите откололись небольшие фрагменты. Родительские тела проградных спутников, вероятно, формировались на месте Юпитера. Это означает, что в них могут содержаться элементы, из которых миллиарды лет назад сформировался сам газовый гигант.
Родительские тела ретроградных спутников, вероятно, были свободно летающими мирами, возможно, из раннего пояса Койпера, захваченными гравитацией Юпитера давным-давно. Это означает, что они могут быть примерами небольших миров из ранней окрестности планеты. Как Юпитер захватил эти спутники - остается загадкой.
Правильное место, правильное время
Ученые, обнаружившие 12 новых спутников Юпитера, в некотором роде вовсе не искали их.
Скотт Шеппард, преподаватель в Институте Карнеги в Вашингтоне, входит в состав группы, занимающейся поиском карликовых планет за Плутоном. Поиск велся с помощью телескопа Субару на Маунакеа, Гавайи, и телескопа Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили. Эти мощные телескопы оснащены приборами, которые позволяют им относительно быстро обследовать небо, отыскивая тусклые пятна, движущиеся в темноте. Иногда исследуемый участок неба пересекается с Юпитером или Сатурном. Когда это происходит, команда нацеливается на область космоса рядом с планетой, чтобы посмотреть, смогут ли они обнаружить какие-либо дополнительные спутники.
Новая точка, движущаяся вблизи Юпитера, не получает статус спутника автоматически. Спутник-кандидат необходимо наблюдать повторно спустя недели, месяцы и даже годы после его первоначального открытия, пока его орбита не будет точно известна.
И у Юпитера, и у Сатурна есть спутники-кандидаты, которые открыты и занесены в каталог, но официально пока не признаны. Только после года наблюдений Центр малых планет признает их, и только объекты размером более километра получают имена. По словам Шеппарда, около половины спутников-кандидатов достаточно велики, чтобы получить имена.
Пролететь мимо внешнего спутника
Многие ученые хотели бы поближе познакомиться с одним из внешних спутников Юпитера. В ближайшие годы к планете прибудут два новых космических аппарата: аппарат Europa Clipper, разрабатываемый НАСА, должен прибыть к Юпитеру в 2030 году и аппарат JUICE Европейского космического агентства должен начать исследовать Юпитер и его спутники в 2031 году. Однако, оба аппарата будут изучать внутренние луны Юпитера. И возможности посетить внешний спутник Юпитера у них нет.
И поэтому работы по изучению внешних спутников Юпитера пока остаются сферой деятельности телескопов.