Avastatud ja kaotatud kaaslased

Tõnis Eenmäe | 19.04.2012

Kuni 2000. aastani oli Jupiteril teada 17 kaaslast, umbes pooled neist tiirlesid ümber planeedi “ebakorrapärastel”, väga elliptilistel, suure kaldenurgaga ja enamasti retrograadilistel (ehk Jupiteri pöörlemissuunaga vastupidiselt liikuvatel) orbiitidel. Saturnil oli selleks ajaks teada 18 kaaslast, ainus ebahariliku orbiidiga kaaslane oli Phoebe.

Jupiteri ebakorrapäraste kuude orbiidid paistsid olevat omavahel seotud, mis vihjas, et ka neil orbiitidel liikuvad kaaslased võisid minevikus olla üksteisega kuidagimoodi seotud – kõige tõenäolisemalt kaua aega tagasi toimunud põrgete kaudu.

Leidmaks rohkem selliseid ebaharilikke kaaslasi, alustasid David Jewitt ja Scott Sheppard Havai ülikoolist 2001. aasta lõpus Jupiteri ja Saturni ebakorapäraste kuude otsingu projektiga. Vaatluste läbiviimiseks kasutati suuri teleskoope – esmalt ülikooli 2.2m reflektorit ja 3.6m Kanada-Havai-Prantsuse teleskoopi ning hiljem ka 8.2m Subaru teleskoopi. Projekt oli äärmiselt edukas, 2003. aastal avaldatud artiklis teatasid autorid 23-st uuest irregulaarsest Jupiteri kaaslasest, mis kuulusid viide erinevasse dünaamilisse gruppi.

Vahepeal tegi sarnaseid vaatlusi Kanada astronoomide grupp eesotsas Brett Gladmani ja
J.J. Kavelaarsiga. Ka nende läbiviidud välisplaneetide kaaslaste otsing oli üsna edukas, põhilised tulemused andsid teadmisi Saturni uute kuude kohta. Lisaks avastas NASA kosmoseaparaat
Cassini alates 2004. aasta lõpust mõned uued Saturni pisikuud.

Planeetide kaaslaste avastamise tuhinas on jõutud tänapäevaks nii kaugele, et kokku on
Päikesesüsteemis teada 170 kuud. Maal on Kuu, Marsil on kaks kaaslast, Jupiteril 65,
Saturnil 62, Uraanil 27, Neptuunil 13 kuud. Praeguse jaotuse järgi kääbusplaneetidel
Pluutol, Erisel ja Haumeal on vastavalt neli, üks ja kaks kaaslast.

Kuigi need kaaslased on avastatud, ei tähenda see hoopiski, et astronoomid tegelikult teavad, kus need kõik praegusel hetkel asuvad. Taevakehade dünaamika uurijad Robert Jacobson ja Marina Bronzovic JPL-ist koos nelja kaastöötajaga analüüsisid ligi saja välisplaneetide emaplaneedist kaugele jääva, elliptilise ja suure kaldenurgaga orbiidiga, kaaslase orbiidi määramatusi.

Nende poolt hiljuti avaldatud üllatav kokkuvõte (vt. originaalartiklit) oli järgmine – kümne Jupiteri ja seitsme Saturni kaaslase asukohad on teada nii halvasti, et praeguseks on need efektiivselt jälle kadunud. Autorite kokkuvõtvad sõnad on: “Meil ei ole eriti aimu, kuhu me peaksime nende vaatlemiseks teleskoobi suunama. Et neid leida, tuleb emaplaneetide ümbruses korraldada uus ülevaateuuring.”

Veelgi enam, Jacobsoni grupp leidis, et veel üksteist välisplaneetide kaaslast võivad kaotsi minna järgmise kümnendi jooksul, kui just keegi ei tee nende orbiitide määramiseks lisavaatlusi. Kadunud või kaotsi minna võivate kaaslaste arv oleks veelgi suurem, kui grupp ei oleks teinud 2009. aasta lõpul kümnel korral lisavaatlusi Kanada-Prantsuse-Havai teleskoobiga ja Palomari 5-meetrise teleskoobiga. Vaatlejad katsusid leida 40-t ebatäpsete orbiitidega kaaslast ja leidsid 38. Vaatlusi hõlbustas Jupiteri suur vastasseis (st., et kaaslased paistsid meile nii heledad, kui nad üldse olla saavad) ja ka Uraani lähedus Jupiterile (nii Jupiteri kui Uraani kaaslaste uuringu sai teha sama vaatlusprogrammi raames, kuna planeetide vaheline kaugus taevasfääril oli vaid üks kaarekraad).

Vastleitud kaaslastele antakse ajutised nimetused, näiteks kordusotsingu käigus leitud kaks uut kaaslast said tähistused S/2010 J 1 ja J 2. Kui nende orbiidid on lõpuks täpselt teada, saavad nad omale emaplaneediga seotud mütoloogilised nimetused.

Kuidas saavad avastatud kaaslased ära kaduda? Lihtne vastus oleks – nende orbiidid määratakse avastamise käigus vaid mõõduka täpsusega ning pikema aja jooksul võib kaaslase tegelik asukoht arvutatust kõvasti erineda. Gladman ütleb: “Neid ei saa lihtsalt otsida, kaaslasti tuleb otsida JA jälgida”. Paljud neist irregulaarsetest kaaslastest on väga nõrgad (heledus 23 kuni 25 tähesuurust!) ja asuvad oma emaplaneetidest kaugel. Selliste kaaslaste orbiitide täpseks määramiseks on vaja teha järelvaatlusi väga suurte teleskoopidega ja pikema aja jooksul. Suurte teleskoopide vaatlusprogrammidest aga kahjuks sellist tüüpi vaatlustele aega eriti anda ei taheta…

Kõik praeguseks kadunud või peaaegu kadunud kuud avastas Sheppardi ja Jewitti töörühm, kõige värskemad avastused tehti 2007. aastal. “Me tahtsime ammendada kõik moodsa CCD-tehnika abil leitavad kaaslased”, kirjeldas Sheppard, rõhudes just dünaamiliselt seotud gruppide avastamisele. “Loomulikult tahtsime me kõik kuud üles leida”, selgitas ta, kuid Jupiteri kaaslaste jälgimise rikkus suuresti ära halb ilm. Tema töörühm sai eelmisel aastal vaatlusaega Magellani kaksikpeegliga teleskoobil ja kuigi neid vaatlustulemusi ei ole veel analüüsitud, ootab Sheppard mõne kadunud kuu taasavastamist.

Ja kui kadunud kaaslasi ei avastata? See ei oleks sugugi esimene kord, kui välisplaneetide kaaslane on kaotsi läinud. 1975. aastal teatasid Charles Kowal ja Elizabeth Roemer, et nad avastasid Jupiteri ümber uue pisikese kuukese, mille väga elliptilisel orbiidil oli suur kaldenurk ja kaugus Jupiterst keskmiselt 7.4 miljonit kilomeetrit. Varsti peale avastamist kuni 2000. aastani oli ka see kaaslane kadunud, kuni Sheppardi töörühm selle üles leidis. Kaaslane sai 2002 aastal nimeks Themisto ja enam ei ole mingit ohtu, et see uuesti kaotsi läheks.

Originaalallikas: http://www.skyandtelescope.com/news/Outer-Planet-Moons-Found-mdash-and-Lost-146176195.html

Piltide allikas: http://www.dtm.ciw.edu/users/sheppard/satellites/jup.html

Märksõnad: Jupiter