Вештачка илустрација 10. планете и њеног месеца. Кредитна слика: Цалтецх. Кликните за увећање.
Новооткривена 10. планета, 2003. УБ313, све више личи на једног од главних играча Сунчевог система. Има крађу стварне планете (последње процене стављају је на око 20 процената већу од Плутона), упадљиво кодно име (Ксена, након принцезе ТВ ратнице) и сопствени рекорд Гуиннессове књиге (око 97 астрономске јединице - или 9 милијарди миља од сунца - то је најудаљенији откривени објект Сунчевог система). А астрономи са Калифорнијског технолошког института и њихове колеге су сада открили да има месец.
Месец, сто пута слабији од Ксене и орбитира планетом једном у пар недеља, примећен је 10. септембра 2005. године, 10-метарским телескопом Кецк ИИ у В.М. Опсерваторију Кецк на Хавајима Мицхаел Е. Бровн, професор планетарне астрономије, и његове колеге са Цалтецх-а, Опсерваторија Кецк, Универзитет Иале и Опсерваторија Гемини на Хавајима. Истраживање је делимично финансирало НАСА. Документ о открићу поднесен је 3. октобра у Леттер Астропхисицал Јоурнал.
"Од дана када смо открили Ксену, велико је питање има ли или нема месец", каже Бровн. "Имати месец је само по себи цоол - и то је нешто што већина планета које уважавају, па је добро видети да и овај има."
Браун процењује да је месец, по надимку "Габриелле" - после измишљеног Ксеновог измишљеног споредног играча - бар једна десетина величине Ксене, за коју се претпоставља да је у пречнику око 2700 км (Плутон је 2274 км), а може бити око 250 км.
Да би прецизније сазнали величину Габријеле, истраживачи морају да знају месечев састав, који још није утврђен. Већина објеката у појасу Куипер, масивни низ минипланета који се протеже изван Нептуна према удаљеним ободима Сунчевог система, су око пола камена и пола воденог леда. С обзиром да полу-стена, полу-ледена површина одражава прилично предвидљиву количину сунчеве светлости, може се дати општа процена величине објекта са тим саставом. Међутим, врло ледени предмети одражавају много више светлости, па ће се тако чинити и светлијим, а тиме и већим - од камених објеката сличне величине.
Даљња посматрања месеца са НАСА-иним свемирским телескопом Хуббле, планирана за новембар и децембар, омогућиће Брауну и његовим колегама да закаче Габријелину тачну орбиту око Ксене. Помоћу тих података они ће моћи да израчунају Ксену масу, користећи формулу коју је први пут осмислио пре 300 година Исаац Невтон.
„Комбинација удаљености Месеца од планете и брзине којом она обилази планету вам тачно говори која је маса планете“, објашњава Бровн. „Ако је планета веома масивна, месец ће се кретати веома брзо; ако је мање масиван, месец ће путовати спорије. То је једини начин на који можемо икада да меримо масу Ксене-а, јер има месец. "
Истраживачи су открили Габријелу користећи недавно покренут систем Ласер Гуиде Стар Адаптиве Оптицс за Кецк ИИ. Адаптивна оптика је техника која уклања замагљивање атмосферских турбуленција, стварајући слике оштре као што би се добијале из свемирских телескопа. Нови систем звезда ласерских водича омогућава истраживачима да створе вештачку „звезду“ одскакујући ласерску зраку са слоја атмосфере око 75 миља изнад земље. Свијетле звијезде које се налазе у близини интересног објекта користе се као референтна тачка за корекције адаптивне оптике. Како се у близини Ксене природно не налазе сјајне звезде, адаптивно оптичко снимање не би било немогуће без ласерског система.
„Са адаптивном оптиком Ласер Гуиде Стар, посматрачи не само да добијају већу резолуцију, већ се светлост из удаљених објеката концентрише на много мање подручје неба, омогућавајући слабе детекције“, каже Марцос ван Дам, научник прилагодљиве оптике у В.М. Кецк Обсерватори, и други аутор на новом раду.
Нови систем је такође омогућио Брауну и његовим колегама да посматрају мали месец у јануару око 2003. године ЕЛ61, кодног назива "Деда Мраз", још један велики нови објект Куиперовог појаса. Око 2005. године није примећен ниједан месец - ФИ9 - или „Еастербунни“ - трећина три велика Куиперова појаса који су Браун и његови колеге недавно открили користећи 48-инчни телескоп Самуел Осцхин у опсерваторију Паломар. Али, присуство месеца око три од четири највећа објекта Куиперовог појаса - Ксена, Санта и Плутон, изазива уобичајене идеје о томе како светови у овом региону Сунчевог система стичу сателите.
Раније су истраживачи веровали да су објекти Куиперовог појаса добили месеце процесом названим гравитационо хватање, у коме се два претходно одвојена објекта премештају преблизу један другом и заробљавају се у гравитациони загрљај један другог. Сматрало се да је то тачно за мале становнике Куиперовог појаса, али не и за Плутон. Масовни, блиски орбитирани Плутон месец, Цхарон, сломио је планету пре милијарде година, након што ју је разбио други објект Куиперовог појаса. Линији Ксене и Деда Мраза најбоље се објашњавају сличним пореклом.
"Плутон се једном чинио јединственом чудном лоптом на ивици сунчевог система", каже Браун. „Али сада видимо да су Ксена, Плутон и остали део разноврсне породице великих предмета са сличним карактеристикама, историјама, па чак и месецима, који ће нас заједно научити много више о Сунчевом систему него иједан иједан чудан ток. “
Изворни извор: Цалтецх Невс Релеасе