Miért van a Jupiternek 79 holdja, amikor a Földnek csak egy van?

A Földnek csak egy holdja van, de több tucat természetes műhold kering a Jupiter, Naprendszerünk legnagyobb bolygója körül. És még mindig felfedezik a Jupiter új tagjait. 16. július 2018-án bejelentették, hogy egy csillagászcsapat 12 eddig ismeretlen holdat talált a bolygó körül.

A nagy lelet tavaly történt. Scott S. Sheppard, a Carnegie Tudományos Intézet munkatársa új objektumok keresését vezette a távoli Kuiper-övben, egy hatalmas törmelékgyűrűben, amely a Neptunuszon túl található. Sheppard és kollégái úgy döntöttek, hogy szünetet tartanak elsődleges kutatási céljuk mellett, és egy ideig megfigyelik a Jupitert. Így kerültek Galilei vállára.

1610-ben a nagy csillagász, Galileo Galilei négy égitestet vett észre, amelyek a Jupiter körül keringenek. Az Io, Europa, Ganymedes és Callisto névre keresztelt holdjai a Jupiter messze legnagyobb holdjai – és ezeket fedezték fel először. Ahogy a csillagnéző technológia egyre kifinomultabbá vált, világossá vált, hogy a négyesnek rengeteg társasága van. Sheppard csapata 79-re emelte az azonosított Jovi-holdak (azaz a Jupiter körül keringő holdak) teljes számát.

új Jupiter holdak illusztrációja
A Jovi-holdak különböző csoportjai, az újonnan felfedezett holdak vastagon szedve. A „furcsa” golyónak, amelyet Jupiter római isten dédunokája után Valetudo-nak hívnak, prográd pályája van, amely keresztezi a retrográd [ellentétes irányú] pályákat.
ROBERTO MOLAR-CANDANOSA, CARNEGIE TUDOMÁNYOS INTÉZMÉNY
A Naprendszer egyetlen más bolygója sem érheti el ezt a számot. A Szaturnusz a második helyen áll a maga 62 igazolt holdjával, míg az Uránusz 27-tel, a Neptunusz pedig 14-gyel. A Marsnak, szeretett szomszédunknak két műholdja van: a Deimos és a Phobos. És ha ez bizonytalanná teszi a Föld magányos holdját, legalább azzal vigasztalódhat, hogy a Merkúr és a Vénusz teljesen hold nélküli.

Megvan az oka annak, hogy a Jupiternek olyan sok műholdja van, míg más bolygóknak – például a miénknek – olyan kevés. Minden a gravitáción múlik.

A gravitáció hatása
A csillagászok a Naprendszerünkön belüli bolygókat két kategóriába sorolják. A Merkúr, a Vénusz, a Föld és a Mars az úgynevezett „földi” vagy „belső” bolygók, míg a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz „gázóriások”, más néven „külső bolygók”.

E frakciók közötti méretkülönbség meglehetősen jelentős; Bár az Uránusz a legkisebb külső bolygó, mégis 15-ször nagyobb tömegű, mint a Föld, a belső bolygók közül a legnagyobb. A többi bolygó sem tud versenyezni a Jupiterrel puszta tömegét tekintve. Több mint 300 másodpéldányra lenne szüksége kicsiny otthonunkból ahhoz, hogy Jupiter hatalmas tömegével egyenlő legyen. Ez egy abszolút szörnyeteg.

Nos, ahogy Isaac Newton megfigyelte, pozitív korreláció van egy tárgy tömege és gravitációs mezejének ereje között. Mivel a gázóriások olyan hatalmasak, több műholdat is képesek magukhoz vonzani.

De nem ez az egyetlen oka annak, hogy a Jupiterhez hasonló bolygóknak ilyen nagy holdgyűjteményük van. Naprendszerünk gázóriásai viszonylag messze vannak a Naptól. Ezzel szemben néhány csillagnak hatalmas, Jupiterhez hasonló bolygói vannak, amelyeket „forró Jupitereknek” neveznek. Alapvetően ezek gázóriások, amelyek csillagaik közvetlen közelében keringenek. (Képzeld el, ha a Szaturnusz helyet cserélne a Merkúrral.)

Fathi Namouni francia csillagász 2010-es tanulmánya azt állítja, hogy a forró Jupitereknek kevés holdja van, ha egyáltalán van. Úgy gondolják, hogy ezek a bolygók naprendszerük távoli részeiből származnak, majd befelé vándorolnak. Útközben a holdjaik belekeverednek az égi kötélhúzás játékába. A gázóriások nagyok lehetnek, de a csillagok sokkal nagyobbak. Mint ilyenek, sokkal erősebb gravitációs terük van. Tehát amikor egy forró Jupiter túl közel kerül a csillagához, a csillag végül ellopja a holdjait.

A távolság ellensúlyozza ezt a képességet. Minél távolabb utazol a Naptól, annál gyengébb lesz rád irányuló gravitációs vonzása. Ezért, ha Namouninak igaza van, akkor a valódi Jupiternek 79 holdja van, és ez a szám folyamatosan növekszik, mert ez egy őrülten hatalmas bolygó, amely elég messze van a Naptól ahhoz, hogy elkerülje a holdlopást.
A Jupiter holdjai aligha monolitok. Néhányuknak vannak olyan furcsaságai, amelyek jól ismertek a csillagászat szerelmesei számára: az Io tele van aktív vulkánokkal, az Európán van egy rejtett óceán, amely idegen életet rejthet, és a Mars méretének kétharmadával a Ganümédész a legnagyobb műhold a világon. az egész naprendszert.

Ez a három hold a Castillóval együtt valószínűleg magával a Jupiterrel együtt alakult ki. A nagy bolygó valószínűleg gázokból és porokból álló korongként indult, amely végül a ma ismert gázóriássá vált. Amíg a Jupiter formát öltött, a körülötte kavargó anyag egy része összeforrt a négy holddal, amelyeket Galilei kémkedett 1610-ben. A Szaturnusz segíthetett a folyamat előremozdításában. Azt is feltételezték, hogy a korai Jupiternek számos meghibásodott holdja volt, amelyeket behúzott és elnyelt a hatalmas bolygó.

Más műholdak nem feltétlenül saját termesztésűek voltak. A tudósok úgy vélik, hogy a Jupiter sok holdja sodródó szikladarabokból indult ki, amelyeket a bolygó gravitációs ereje csapdába esett.

Mielőtt lezárnánk a dolgokat, beszélnünk kell a Hold viselkedéséről. Sok Jovi-hold ugyanabban az irányban kering, mint a Jupiter. De vannak olyanok, amelyek az ellenkező irányba mennek – köztük kilenc Sheppard és kollégái által felfedezett újhold. Mivel sok test forog különböző irányba, elkerülhetetlenek az ütközések. Az egymásba ütköző holdak eközben megsemmisülhetnek. Ahogy a Jupiter új holdakat szerez, úgy találja a módját, hogy elveszítsen néhány régebbi holdat.