Onbekende maan ontdekt in een baan om Neptunus

Neptunus en zijn wolkenbanden
Neptunus met zijn donkere vlek. Credit: NASA/JPL

We stellen jullie voor aan Hippocamp, een kleine maan bij Neptunus waarvan onlangs de baan is bevestigd.

Nieuw onderzoek dat vandaag, 20 februari 2019 werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature beschrijft een maan in een baan rond Neptunus. Het maantje werd al in 2013 gezien maar onlangs heeft men pas de baankenmerken kunnen bepalen. De maan is Hippocamp genoemd en het is de zevende bekende binnen maan en de veertiende maan totaal van de ijsreus. Toen de Voyager 2 van de NASA in 1989 langs Neptunus scheerde ontdekte die zes voorheen onbekende binnen manen maar de ruimtesonde miste tijdens zijn bezoek 30 jaar geleden minstens een maan.

Het maantje is ontdekt door een team onder leiding van Mark Showalter van het SETI Institute in Californië. Ze gebruikten de Hubble Space Telescope in combinatie met geavanceerde beeldbewerkingstechnieken om het bestaan van het maantje te bevestigen. Hippocamp is de kleinste bekende maan van Neptunus; het maantje heeft een doorsnede van ongeveer 35 kilometer. Hippocamp werd in 2013 voor het eerst waargenomen door de Hubble Space Telescope maar nieuwe beeldbewerkingstechnieken hebben het nu mogelijk gemaakt om de baankenmerken en enkele andere karakteristieken te bepalen.

De binnenmanen van Neptunus
De zeven binnen manen van Neptunus met uiterst rechts de planeet zelf. Credit: Mark R. Showalter, SETI Institute

De namen van de binnen manen van Neptunus komen uit de mythologie van zeeën. De naam Hippocamp werd door de Internationale Astronomisch Unie goedgekeurd omdat het de naam is van het wezen half paard, half vis dat door Neptunus vaak werd gebruikt om zich te verplaatsen in de zee.

De naam werd ook door het onderzoeksteam voorgesteld omdat Hippocampus de wetenschappelijke naam is van het zeepaardje. Showalter is een bedreven duiker die graag zeepaardjes in hun natuurlijke omgeving waarneemt dus hij was erg blij dat de IAU de voorgestelde naam goedkeurde.

Astronomen delen de manen van het zonnestelsel in twee algemene types in: “regelmatige” natuurlijke satellieten zoals onze Maan en “onregelmatige” natuurlijke satellieten zoals verre, ingevangen asteroïden in een baan om de vier reuzenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus). Het nieuwe onderzoek laat zien dat Neptunus 7 van deze onregelmatige manen heeft maar bij Jupiter bijvoorbeeld zijn er tientallen gevonden. Het is niet heel erg ongebruikelijk om onregelmatige manen te ontdekken maar regelmatige manen worden maar zeer zelden gevonden. De laatste ontdekking van een regelmatige maan was begin 2000 toen Showalter en zijn collega Jack Lissauer met behulp van de Hubble Space Telescope twee nieuwe manen ontdekte rond Uranus. Bij deze ijsreus zijn momenteel 27 manen bekend.

Het vinden van een 35 kilometer groot object rond een planeet op een afstand van een slordige 4,3 miljard kilometer van de Aarde is bijzonder lastig. Naast de grote afstand en de geringe grootte van het object was de grote baansnelheid van het maantje een grote uitdaging voor de astronomen. Het was heel lastig om meerdere afbeeldingen te combineren en uitsmering van de beeldjes te voorkomen.

Hippocamp bij Neptunus
Hippocamp linksonder en rechtsboven uitvergroot. Credit: Mark R. Showalter, SETI Institute

Het team van Showalter maakte gebruik van zogenaamde “pixel-shifting” en kon op die manier acht opnames van vijf minuten maken en die vergelijken met een referentie afbeelding. Daarna kon men de afbeeldingen bij elkaar optellen waardoor de acht vijf-minuten opnames werden gecombineerd tot een 40-minuten opname. Toen verscheen er een extra punt in de afbeeldingen en die punt bleek Hippocamp te zijn.

Showalter was opgetogen toen het beeld verscheen maar er was daarna nog veel werk te doen. Toen het team eenmaal wist dat de maan bestond moesten ze alle beschikbare data opnieuw berekenen en meer onderzoek doen om de baan en de eigenschappen te bepalen van de maan. Het nieuwe artikel in Nature is de samenvatting van alles wat men tot nu toe over Hippocamp kon bepalen op basis van de beschikbare opnames.

Een interessant aspect van de ontdekking is het feit dat Hippocamp zich erg dicht bij Proteus bevindt en dat is enigszins een raadsel. Proteus spiraliseert zich langzaam weg van Neptunus en Hippocamp bevindt zich op de positie waar Proteus zich enkele miljarden jaren geleden bevindt. De onderzoekers denken dat Hippocamp is ontstaan uit brokken van Proteus die zijn afgebroken na een grote botsing met vermoedelijk een komeet. We weten dat Proteus een grote krater heeft die er op duidt dat er in het verleden een grote inslag heeft plaatsgevonden op de maan. Belangrijk hierbij is ook dat dit als aanvullend bewijs kan worden gezien dat de andere binnen manen van Neptunus op gelijkaardige manier zijn ontstaan.

Volgens Showalter en zijn team geeft de ontdekking ook aan dat we nog veel kunnen leren over de ijsreuzen Neptunus en Uranus. Beide planeten zijn slechts door één ruimtesonde bezocht. Hoog tijd dus voor een nieuwe missie naar de ijsreuzen.

Bron: Nature (pdf)

 

Eerste publicatie: 20 februari 2019