Il gigante gassoso Giove, che è stato nominato in onore del re degli dei nel pantheon romano, è sempre stato all'altezza del suo nome. Oltre ad essere il più grande pianeta del Sistema Solare - con due volte e mezzo la massa di tutti gli altri pianeti messi insieme - ha anche un campo magnetico incredibilmente potente e le tempeste più intense di qualsiasi pianeta del Sistema Solare.
Inoltre, ospita alcune delle più grandi lune del Sistema Solare (note come Lune Galileiane) e ha più lune conosciute di qualsiasi altro pianeta. E grazie a un recente sondaggio condotto da Scott S. Sheppard del Carnegie Institution of Science, sono state scoperte altre dodici lune. Ciò porta il numero totale di lune conosciute intorno a Giove a 79 e potrebbe fornire nuove informazioni sulla storia del Sistema Solare.
Il team era guidato da Scott S. Sheppard e comprendeva Dave Tholen (Università delle Hawaii) e Chad Trujillo (Università dell'Arizona del Nord). È stato lo stesso team a suggerire per la prima volta l'esistenza di un enorme pianeta nelle aree esterne del Sistema Solare (Pianeta 9 o Pianeta X) nel 2014, basato sul comportamento insolito di alcune popolazioni di oggetti transnettuniani estremi (eTNO).
Curiosamente, è stato mentre Sheppard e i suoi colleghi erano alla ricerca di questo pianeta inafferrabile che hanno individuato la prima di queste nuove lune nel 2017. Come ha spiegato Sheppard in un recente comunicato stampa di Carnegie:
“Giove era appena arrivato nel cielo vicino ai campi di ricerca dove stavamo cercando oggetti del Sistema Solare estremamente distanti, quindi eravamo in grado di cercare in modo fortuito nuove lune intorno a Giove mentre allo stesso tempo cercavamo pianeti ai margini del nostro Solare Sistema."
Le scoperte iniziali sono state fatte usando il telescopio Blanco da 4 metri al Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Cile. Sono stati quindi confermati con l'aiuto della Dark Energy Camera (DECam), che è stata aggiunta al telescopio Blanco come passato del Dark Energy Survey. Ulteriori dati sono stati forniti dai telescopi Magellan da 6,5 metri degli osservatori Carnegie.
Le orbite delle lune appena scoperte sono state quindi calcolate da Gareth Williams del Minor Planet Center (MPC) dell'International Astronomical Union, sulla base delle osservazioni del team. "Sono necessarie diverse osservazioni per confermare che un oggetto orbita attorno a Giove", ha detto. "Quindi, l'intero processo è durato un anno."
Come puoi vedere dall'immagine sopra, due delle lune scoperte di recente (indicate in blu) fanno parte del gruppo interno che ha orbite prograde (ovvero orbitano nella stessa direzione della rotazione del pianeta). Completano una singola orbita in poco meno di un anno e hanno distanze orbitali simili e angoli di inclinazione. Questa è una possibile indicazione che queste lune sono frammenti di una luna più grande che è stata spezzata, probabilmente a causa di una collisione.
Nove delle nuove lune (indicate in rosso) fanno parte del gruppo esterno distante che hanno orbite retrograde, il che significa che orbitano nella direzione opposta alla rotazione di Giove. Queste lune impiegano circa due anni per completare una singola orbita di Giove e sono raggruppate in tre gruppi orbitali che hanno distanze e inclinazione simili. In quanto tali, si pensa anche che siano i resti di tre lune più grandi che si sono spezzate a causa di collisioni passate.
La squadra ha osservato un'altra luna che non rientra in nessuno dei due gruppi ed è diversa da qualsiasi luna conosciuta in orbita attorno a Giove. Questa "luna strana" è più distante e più inclinata delle lune prograde e impiega circa un anno e mezzo per orbitare attorno a Giove, il che significa che la sua orbita attraversa le lune esterne retrogradi. Per questo motivo, è molto più probabile che si verifichino collisioni frontali con le lune retrograde, che orbitano nella direzione opposta.
L'orbita di questa strana luna è stata confermata anche da Bob Jacobson e Marina Brozovic presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel 2017. Ciò è stato in parte motivato per garantire che la luna non andasse persa prima che arrivasse nella posizione prevista nella sua orbita durante il recupero osservazioni fatte nel 2018. Come ha spiegato Sheppard,
“La nostra altra scoperta è una vera strana palla e ha un'orbita come nessun altra luna gioviana conosciuta. È anche probabilmente la più piccola luna conosciuta di Giove, con un diametro inferiore a un chilometro ... Questa è una situazione instabile. Le collisioni frontali si spezzerebbero rapidamente e macinerebbero gli oggetti in polvere. "
Anche qui, il team pensa che questa luna potrebbe essere i resti di una luna una volta più grande; in questo caso, uno che aveva un'orbita prograde che formava alcune delle lune retrogradi attraverso le collisioni passate. La strana luna ha già un nome suggerito per questo: Valetudo, dopo la pronipote di Giove, la dea della salute e dell'igiene nel pantheon romano.
Oltre ad aggiungere al conteggio complessivo della luna di Giove, lo studio di ciò che ha plasmato le storie orbitali di questa luna potrebbe insegnare agli scienziati molto sul primo periodo del Sistema Solare. Ad esempio, il fatto che le più piccole lune nei vari gruppi orbitali di Giove (progradi, retrogradi) siano ancora abbondanti suggerisce che le collisioni che le hanno create si sono verificate dopo l'era della formazione del pianeta.
Secondo l'ipotesi nebulosa della formazione del sistema solare, il Sole era ancora circondato da un disco protoplanetario rotante in quel momento - cioè il gas e la polvere da cui si formavano i pianeti. A causa delle loro dimensioni - da 1 a 3 km - queste lune sarebbero state più influenzate dal gas e dalla polvere circostanti, che avrebbero posto un freno sulle loro orbite e le avrebbero fatte cadere verso l'interno verso Giove.
Il fatto che queste lune esistano ancora mostra che probabilmente si sono formate dopo che questo gas e polvere si sono dissipati. A questo proposito, queste lune sono molto simili a capsule temporali o documenti geologici, che conservano pezzi della storia della formazione e dell'evoluzione di Giove (e dei sistemi solari).
Questa ricerca è stata parzialmente finanziata da una sovvenzione di astronomia planetaria della NASA ed è stata resa possibile grazie all'assistenza di più osservatori. Tra questi, il Discovery Channel Telescope da 4 metri dell'Osservatorio Lowell in Arizona, il Subaru Telescope da 8 metri e il telescopio da 2,2 metri dell'Università delle Hawaii e il Gemini Telescope da 8 metri alle Hawaii.
