Nghệ sĩ minh họa của hành tinh thứ 10 và mặt trăng của nó. Tín dụng hình ảnh: Caltech. Nhấn vào đây để phóng to.
Hành tinh thứ 10 mới được phát hiện, 2003 UB313, trông ngày càng giống một trong những người chơi chính của hệ mặt trời. Nó có sức mạnh của một hành tinh thực (ước tính mới nhất đặt nó lớn hơn Sao Diêm Vương khoảng 20%), tên mã hấp dẫn (Xena, sau công chúa chiến binh truyền hình) và kỷ lục Guinness của chính nó (khoảng 97 đơn vị-hoặc thiên văn 9 tỷ dặm từ ánh nắng mặt trời nó là đối tượng phát hiện xa nhất trong hệ mặt trời của). Và, các nhà thiên văn học từ Viện Công nghệ California và các đồng nghiệp của họ đã phát hiện ra, nó có một mặt trăng.
Mặt trăng, mờ hơn 100 lần so với Xena và quay quanh hành tinh cứ sau vài tuần, được phát hiện vào ngày 10 tháng 9 năm 2005, với kính viễn vọng Keck II dài 10 mét tại W.M. Đài thiên văn Keck ở Hawaii của Michael E. Brown, giáo sư thiên văn học hành tinh và các đồng nghiệp của ông tại Caltech, Đài thiên văn Keck, Đại học Yale và Đài thiên văn Gemini ở Hawaii. Nghiên cứu được tài trợ một phần bởi NASA. Một bài báo về phát hiện này đã được gửi vào ngày 3 tháng 10 tới Tạp chí Vật lý thiên văn.
Kể từ ngày chúng tôi phát hiện ra Xena, câu hỏi lớn là liệu nó có mặt trăng hay không, Brown nói. Có một mặt trăng vốn dĩ rất tuyệt - và đó là điều mà hầu hết các hành tinh tự tôn đều có, vì vậy thật tốt khi thấy rằng mặt trăng này cũng vậy.
Brown ước tính rằng mặt trăng, có biệt danh là Sang Gabrielle, - sau khi người phụ hư cấu của Xena hư cấu - có kích thước ít nhất bằng 1/10 kích thước của Xena, được cho là có đường kính khoảng 2700 km (Diêm vương là 2274 km), và có thể là khoảng 250 km ngang qua.
Để biết chính xác hơn về kích thước của Gabrielle, các nhà nghiên cứu cần biết thành phần mặt trăng, vẫn chưa được xác định. Hầu hết các vật thể trong Vành đai Kuiper, một lượng lớn các miniplanet trải dài từ ngoài Sao Hải Vương ra rìa xa của hệ mặt trời, là khoảng một nửa tảng đá và một nửa băng nước. Do bề mặt nửa đá, nửa băng phản chiếu một lượng ánh sáng mặt trời khá dễ đoán, nên có thể ước tính chung về kích thước của một vật thể với thành phần đó. Tuy nhiên, các vật thể rất băng giá phản chiếu nhiều ánh sáng hơn và do đó sẽ xuất hiện sáng hơn - và do đó lớn hơn - so với các vật thể đá có kích thước tương tự.
Các quan sát sâu hơn về mặt trăng với Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA, được lên kế hoạch vào tháng 11 và tháng 12, sẽ cho phép Brown và các đồng nghiệp của mình xác định được quỹ đạo chính xác của Gabrielle trộm xung quanh Xena. Với dữ liệu đó, họ sẽ có thể tính được khối lượng Xena, bằng cách sử dụng công thức đầu tiên được phát minh ra cách đây 300 năm bởi Isaac Newton.
Một sự kết hợp giữa khoảng cách của mặt trăng từ hành tinh và tốc độ nó đi quanh hành tinh này cho bạn biết chính xác khối lượng của hành tinh là gì, anh chàng giải thích Brown. Nếu hành tinh này rất lớn, mặt trăng sẽ quay xung quanh rất nhanh; nếu nó ít lớn hơn, mặt trăng sẽ di chuyển chậm hơn. Đó là cách duy nhất chúng ta có thể đo được khối lượng của Xena - bởi vì nó có mặt trăng.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra Gabrielle sử dụng hệ thống Quang học thích ứng Laser Guide Star của Keck II. Quang học thích nghi là một kỹ thuật loại bỏ sự mờ của nhiễu loạn khí quyển, tạo ra hình ảnh sắc nét như có thể thu được từ các kính viễn vọng trên không gian. Hướng dẫn hệ thống laser ngôi sao mới cho phép các nhà nghiên cứu để tạo ra một nhân tạo “sao” bằng cách chuyển một chùm tia laser ra một lớp khí quyển khoảng 75 dặm so với mặt đất. Các ngôi sao sáng nằm gần đối tượng quan tâm được sử dụng làm điểm tham chiếu cho các hiệu chỉnh quang học thích nghi. Vì không có ngôi sao sáng nào được tìm thấy tự nhiên gần Xena, nên việc chụp ảnh quang học thích nghi là không thể nếu không có hệ thống laser.
Marcos van Dam, nhà khoa học quang học thích nghi tại W.M., cho biết, với các hướng dẫn quang học, các nhà quan sát không chỉ thu được nhiều độ phân giải hơn mà ánh sáng từ các vật thể ở xa tập trung trên một khu vực nhỏ hơn nhiều trên bầu trời. Đài thiên văn Keck, và tác giả thứ hai trên bài báo mới.
Hệ thống mới này cũng cho phép Brown và các đồng nghiệp của mình quan sát một mặt trăng nhỏ vào tháng 1 năm 2003 EL61, có tên mã là Santa Santa, một đối tượng Vành đai Kuiper mới lớn khác. Không có mặt trăng nào được phát hiện vào khoảng năm tài chính 2005 - hoặc Phục Easterbunny - thứ ba trong số ba vật thể Vành đai Kuiper lớn được Brown và các đồng nghiệp phát hiện gần đây bằng Kính viễn vọng Samuel Oschin 48 inch tại Đài thiên văn Palomar. Nhưng sự hiện diện của các mặt trăng xung quanh ba trong số bốn vật thể lớn nhất của Vành đai Kuiper - Xena, Santa và Sao Diêm Vương - thách thức những ý tưởng thông thường về cách các thế giới trong khu vực này của hệ mặt trời thu được các vệ tinh.
Trước đây, các nhà nghiên cứu tin rằng các vật thể Vành đai Kuiper thu được các mặt trăng thông qua một quá trình gọi là lực hấp dẫn, trong đó hai vật thể riêng biệt trước đây di chuyển quá gần nhau và bị vướng vào vòng tay hấp dẫn của nhau. Điều này được cho là đúng với những người từ chối nhỏ của Kuiper Belt - nhưng không phải là sao Diêm Vương. Sao Diêm Vương khổng lồ, quay quanh mặt trăng, Charon, đã phá vỡ hành tinh hàng tỷ năm trước, sau khi nó bị đập vỡ bởi một vật thể khác của Vành đai Kuiper. Mặt trăng Xena nhiệt và mặt trăng Santa xuất hiện được giải thích tốt nhất bởi một nguồn gốc tương tự.
Một lần nữa, Pluto Pluto dường như là một kẻ kỳ quặc độc nhất vô nhị ở rìa hệ mặt trời. Tuy nhiên, bây giờ chúng ta thấy rằng Xena, Sao Diêm Vương và những người khác là một phần của một gia đình đa dạng gồm các vật thể lớn có đặc điểm, lịch sử và thậm chí cả mặt trăng, cùng nhau sẽ dạy chúng ta nhiều hơn về hệ mặt trời hơn bất kỳ một quả bóng lẻ nào từng có. Giáo dục
Nguồn gốc: Caltech News phát hành
