Något förändrar den kosmiska ordningen i solsystemets yttre regioner
I de avlägsna delarna av vårt solsystem pågår något som omskriver rangordningen bland gasjättarna. Genom en serie noggranna observationer ökar antalet kända månar i snabb takt – och Saturn bygger upp ett imponerande försprång gentemot Jupiter.
Små, knappt synliga objekt i omloppsbana runt Saturn och Jupiter förändrar de officiella siffrorna. Det handlar inte om spektakulära isvärldar som vi känner från rymdsondebilder, utan om ytterst små, svagt lysande fragment av sten och is.
Astronomerna har identifierat ytterligare en grupp naturliga satelliter kring de två största gasjättarna. Totalt rör det sig om 15 nya månar – 4 runt Jupiter och 11 runt Saturn. Varje nyfunnet objekt har en diameter på ungefär 3 kilometer, ungefär storleken på en mindre stad.
Femton nyupptäckta minimånar i ett svep
Vid den skalan – mikroskopisk i kosmiska mått – är ljusstyrkan extremt svag. Dessa objekt befinner sig i magnitudintervallet 25–27. Som jämförelse: de svagaste stjärnor vi kan se med blotta ögat från en mörk plats på jorden ligger runt magnitud 6.
Det innebär att månarna är helt osynliga även för avancerade amatörteleskop. Enbart de största instrumenten i världen, kombinerat med upprepade observationspass under många nätter, kan fånga dem. Tillsammans med dessa objekt uppgår det totala antalet kända månar i solsystemet nu till 442 – och den siffran är långt ifrån slutgiltig.
De flesta av de små satelliterna kretsar på oregelbundna banor långt från sina moderplaneter. En del rör sig till och med i retrograd riktning, alltså motsatt den som de stora huvudmånarna följer.
Hur jagar man objekt som är nästan omöjliga att se?
Jupiters nya månar spårades bland annat med hjälp av två kraftfulla markbaserade teleskop: 6,5-metersteleskopet Magellan-Baade i Chile och 8-metersteleskopet Subaru på Hawaii. Deras enorma speglar samlar tillräckligt med ljus för att överhuvudtaget registrera så svaga punkter på himlavalvet.
Processen bygger inte på en enda bild. Forskarna tar långa serier av fotografier med tidsmässiga mellanrum och jämför dem sedan noggrant för att hitta objekt som förflyttat sig något i förhållande till bakgrundsstjärnorna. Rörelsen är mycket långsam eftersom avstånden från planeterna är enorma, men avancerade algoritmer klarar av att fånga upp den.
Identifieringsprocessen för nya månar följer flera steg:
- Djupa bilder av det aktuella himmelssegmentet tas först
- En dator staplar bilderna och detekterar punkter som ändrat position
- Därefter kontrolleras om rörelsebanans mönster antyder en gravitationell koppling till en specifik planet
- Först efter månaders spårning av objektets bana kan det få officiell månstatus
- Hela processen kan ta flera år innan en slutlig bekräftelse ges
Det är just denna tidskrävande metodik som förklarar varför antalet månar tenderar att öka i språng – en ny observationsserie kan avslöja hela grupper av liknande objekt på en gång, samlade på avlägsna, oregelbundna banor.
Saturn lämnar Jupiter bakom sig – en imponerande ledning
Med de senaste bekräftelserna har Saturn nu 285 kända månar. Jupiter, trots sin enorma massa och rykte som "planeternas kung", stannar på 101. Skillnaden är alltså enorm och fortsätter att växa.
Saturn har nu nästan tre gånger fler kända månar än Jupiter. Det är en drastisk förändring jämfört med den tidigare bilden där Jupiter betraktades som den obestridde ledaren. I de officiella statistikerna räknas enbart objekt som rapporterats in och bekräftats av specialiserade institutioner, däribland Minor Planet Center som publicerar de relevanta cirkulären.
Så här ser den samlade månbilden i solsystemet ut i dag:
- Saturn: 285 bekräftade månar
- Jupiter: 101 bekräftade månar
- Uranus: 27 månar
- Neptunus: 14 månar
- Mars: 2 månar (Phobos och Deimos)
- Jorden: 1 måne
- Venus och Merkurius: 0 månar
Skillnaderna är extrema. Å ena sidan Saturn, omgiven av ett verkligt svärm av småsatelliter – å andra sidan Jorden med sin ena stora måne och Mars med sina två oregelbundna minimånar.
Varför har Saturn så många små månar?
Saturn befinner sig längre från solen än Jupiter och kretsar i en region där tätheten av ursprungligt material var något annorlunda fördelad. Runt planeten breder sig ett välutvecklat ringsystem och bälten av is- och stenfragment ut, vilket underlättar "infångning" av mindre objekt i gravitationsfällan.
Många astronomers uppfattning är att en stor del av de minsta satelliterna är kvarlevor från en gång större kroppar. Dessa kan ha sönderdelats vid kollisioner eller täta genomfarter, och förvandlats till moln av fragment där en del stabiliserades på oregelbundna banor.
Ju starkare ett gravitationsfält är och ju mer löst material som finns i planetens omgivning, desto större är chansen att ett rikt system av små månar uppstår. Ur astrofysikalisk synvinkel är dessa objekt fascinerande, eftersom de bevarar frysta avtryck från solsystemets tidiga historia. Deras sammansättning, form och banfördelning hjälper forskarna att rekonstruera forntida kollisioner och planeternas vandring.
Forskare vid olika observatorier fortsätter den systematiska kartläggningen av de två gasjättarnas omgivningar. I takt med att nya detektorer utvecklas och bildbehandlingsalgoritmerna förbättras förväntas antalet bekräftade månar öka markant under de kommande åren.
Ett litet team bakom hundratals månar
Trots vad man kan tro står det inte ett gigantiskt konsortium bakom merparten av de senaste framgångarna, utan en handfull mycket specialiserade forskare. Bland dem pekas särskilt duon Scott Sheppard och Edward Ashton ut som var för sig bidragit till upptäckten av dussintals nya satelliter.
Dessa astronomer ägnar år åt att noggrant genomsöka arkivbilder och planera nya observationskampanjer. Deras fokus på avlägsna regioner kring gasjättarna har gett remarkabla resultat och bidragit till att skriva om astronomins läroböcker.
Man kan fråga sig om det verkligen är meningsfullt att leta efter allt fler liten skärvor i solsystemets utkanter. Svaret är entydigt – varje ny måne ger forskarna värdefull information om hur planeterna bildades och hur hela vår kosmiska grannskap har utvecklats.
