S/2002 N 5 – maan van Neptunus

S/2002 N 5 is een prograde onregelmatige maan van Neptunus. Het maantje is op 14 augustus 2002 gevonden m.b.v. de 4,0 Victor M. Blanco telescoop van de Cerro Tololo sterrenwacht in Chili. Het maantje raakte verloren totdat het op 3 september 2021 door Scott Sheppard werd herontdekt. Nadat er voldoende waarnemingen waren gedaan om de baan van S/2002 N 5 te bevestigen werd de definitieve bevestiging van het bestaan van het maantje werd op 23 februari 2024 gedaan door het Minor Planet Center van de Internationale Astronomische Unie. Het maantje draait op een gemiddelde afstand van meer dan 23 miljoen kilometer om Neptunus heen en heeft daar bijna 9 jaar voor nodig.

Ontdekking

S/2002 N 5 werd op 14 augustus 2002 voor het eerst gevonden door een team astronomen onder leiding van Matthew Holman tijdens een zoektocht naar onregelmatige manen bij Neptunus met de 4,0 meter Victor M. Blanco telescoop van de Cerro Tololo sterrenwacht in Chili. Het team gebruikte speciale beeldvormingstechnieken om het zwakke maantje te vinden. de maan kreeg de tijdelijke aanduiding “cO2N4” en behoorde tot de zwakste van de vijf Neptuniaanse maantje die door het team van Holman werden gevonden. Tot deze maantje behoorden ook Halimede, Sao, Laomedeia en Neso.

Vier van de vijf maantjes werden met succes opnieuw waargenomen en bevestigd maar S/2002 N 5 werd alleen nog op 3 september 2002 gezien met behulp van de 8,2 meter Very Large Telescope van de ESO In Chili. Verdere pogingen om het maantje waar te nemen mislukten waardoor de baan niet kon worden bevestigd en het maantje als verloren in de boeken terecht kwam.

Sinds de laatste waarneming van Holman in september 2002 werd S/2002 N 5 19 jaar niet gezien totdat Scott Sheppard, die met de 6,5 meter Magellan-Baade telescoop van de Las Campanas sterrenwacht in Chili, zocht naar onregelmatige manen bij Neptunus, het maantje opnieuw zag. Tussen september 2021 en november 2023 deed Sheppard, samen met zijn team, vervolgwaarnemingen van het maantje met de 6,5 meter Magellan-Baade telescoop en de 8,2 meter Subaru telescoop op Mauna Kea in Hawaï. Ze bepaalden de baan en waren in staat die te koppelen aan de waarneming van Holman uit 2002.

Op 23 februari 2024 werd het bestaan van S/2002 N 5 officieel bevestigd door het Minor Planet Center van de Internationale Astronomische Unie.

Baan

Vanwege zijn verre, zeer elliptische en sterk hellende baan behoort S/2002 N 5 tot de onregelmatige manen van Neptunus. Vanwege de grote afstand tot de planeet zijn onregelmatige manen losjes gebonden aan de zwaartekracht van Neptunus. Hun banen worden vaak verstoord door de zwaartekracht van de Zon en andere planeten. Dit resulteert in relatief korte tijd in aanzienlijke veranderingen in de banen van onregelmatige manen. Een eenvoudige Kepleriaanse baan kan de langdurige baanbewegingen van de onregelmatige manen niet nauwkeurig beschrijven. In plaats daarvan worden de juiste of gemiddelde baanelementen gebruikt om de lange termijnbanen van onregelmatige manen mauwkeuriger te beschrijven, aangezien deze worden berekend door de verstoorde baan over een lange tijdsperiode te middelen.

Over een periode van 800 jaar, van 1600 tot 2400, bedraagt de gemiddelde semi-lange as oftewel de baanafstand van S/2002 N 5 tot Neptunus 23,4 miljoen kilometer, met een gemiddelde omlooptijd van 8,6 aardse jaren. De gemiddelde baanexcentriciteit bedraagt 0,43 en de gemiddelde inclinatie ten opzichte van de ecliptica 46,3°. Omdat de inclinatie kleiner is dan 90° heeft de maan een prograde baan. Dit betekent dat de maan in dezelfde richting om Neptunus draait als de planeet om de Zon. Als gevolg van verstoringen variëren de baanelementen van S/2002 N 5 in de loop van de tijd: de gemiddelde afstand tot de planeet varieert van 23,3 tot 23,6 miljoen kilometer, de excentriciteit van 0,24 tot 0,67 en de inclinatie van 37° tot 50°.

S/2002 N 5 maakt deel uit van de SAO-groep. Dit is een groep verre prograde onregelmatige manen van Neptunus waartoe ook Laomedeia en Sao, de naamgever van de groep behoren. De manen van de SAO-groep hebben baanelementen met een gemiddelde afstand van 22 – 24 miljoen kilometer van de planeet, excentriciteiten tussen 0,3 en 0,5 en inclinaties tussen 30° en 50°. Net als alle andere onregelmatige manen van Neptunus is de SAO-groep vermoedelijk ontstaan uit de vernietiging van een grotere ingevangen maan van Neptunus. Hierbij bleven verschillende fragmenten in vergelijkbare banen om de planeet draaien.

Fysische kenmerken

S/2002 N 5 heeft een visuele helderheid van magnitude 25,9. Het kan alleen met grote telescopen en lange belichtingstijden worden waargenomen. Op de absolute helderheid na zijn er geen andere fysische kenmerken van S/2002 N 5 bekend. Maar uit de absolute helderheid van magnitude 11,2 in combinatie met een geometrisch albedo van 0,04 – 0,10 kan een diameter van 24 – 38 kilometer worden berekend.

Ontdekt door	Matthew Holman, John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser
Ontdekkingsdatum	14 augustus 2002
Familie van manen	Sao
Gemiddelde afstand tot Neptunus (km)	23.414.700
Excentriciteit	0,433
Inclinatie (°)	46,3
Gemiddelde diameter (km)	24 – 38
Schijnbare helderheid (magnitude)	25,9
Absolute helderheid (magnitude)	11,2

Eerste publicatie: 10 maart 2024