ดาวพฤหัสบดียักษ์ก๊าซซึ่งถูกตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ราชาแห่งเทพเจ้าในแพนธีออนโรมันมักมีชีวิตอยู่จนถึงชื่อของมัน นอกเหนือจากการเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะแล้ว - ด้วยมวลของดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ รวมกันสองเท่าครึ่งและมันยังมีสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังอย่างเหลือเชื่อและพายุที่รุนแรงที่สุดของดาวเคราะห์ใด ๆ ในระบบสุริยะ
ยิ่งไปกว่านั้นมันเป็นบ้านของดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ (หรือที่เรียกว่าดวงจันทร์กาลิลี) และมีดวงจันทร์ที่รู้จักมากขึ้นกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ และด้วยการสำรวจเมื่อเร็ว ๆ นี้นำโดยสกอตต์เอส. เชปปาร์ดแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกี้ทำให้มีการค้นพบดวงจันทร์อีกสิบสองดวง สิ่งนี้ทำให้จำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดที่รู้จักทั่วดาวพฤหัสบดีถึง 79 และสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะ
ทีมนำโดย Scott S. Sheppard และรวมถึง Dave Tholen (มหาวิทยาลัยฮาวาย) และ Chad Trujillo (มหาวิทยาลัยแอริโซนาเหนือ) มันเป็นทีมเดียวกันนี้ที่เสนอการมีอยู่ของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ในช่วงต้นน้ำรอบนอกของระบบสุริยะ (Planet 9 หรือ Planet X) ในปี 2014 ตามพฤติกรรมที่ผิดปกติของประชากร Trans-Neptunian Objects (eTNOs)
พออยากรู้อยากเห็นมันเป็นในขณะที่ Sheppard และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังตามล่าหาดาวเคราะห์ที่เข้าใจยากนี้ว่าพวกเขาเห็นดวงจันทร์ใหม่ครั้งแรกในปี 2017 ตามที่ Sheppard อธิบายในการแถลงข่าวล่าสุดของ Carnegie:
“ ดาวพฤหัสบดีเพิ่งจะเกิดขึ้นบนท้องฟ้าใกล้กับช่องค้นหาที่เรากำลังมองหาวัตถุในระบบสุริยะที่ห่างไกลมากดังนั้นเราจึงสามารถมองหาดวงจันทร์ใหม่รอบดาวพฤหัสในขณะเดียวกันก็มองหาดาวเคราะห์ที่ขอบดวงอาทิตย์ของเรา ระบบ."
การค้นพบครั้งแรกเกิดขึ้นโดยใช้กล้องโทรทรรศน์บลังโก 4 เมตรที่หอสังเกตการณ์ Cerro Tololo Inter-American (CTIO) ในชิลี พวกเขาได้รับการยืนยันแล้วด้วยความช่วยเหลือของกล้องพลังงานมืด (DECam) ซึ่งถูกเพิ่มเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์บลังโกซึ่งเป็นอดีตของการสำรวจพลังงานมืด ข้อมูลเพิ่มเติมจัดทำโดย Carnegie Observatories 6.5 Magellan Telescopes
วงโคจรของดวงจันทร์ที่เพิ่งค้นพบใหม่ถูกคำนวณโดยกาเร็ ธ วิลเลียมส์แห่งศูนย์เยาวชนดาวเคราะห์น้อยแห่งชาติ (MPC) ของสหภาพดาราศาสตร์ระหว่างประเทศตามการสำรวจของทีม “ ต้องใช้การสังเกตหลายครั้งเพื่อยืนยันวัตถุที่โคจรรอบดาวพฤหัส” เขากล่าว “ ดังนั้นกระบวนการทั้งหมดใช้เวลาหนึ่งปี”
ดังที่คุณเห็นจากภาพด้านบนดวงจันทร์สองดวงที่เพิ่งค้นพบใหม่ (ระบุด้วยสีน้ำเงิน) เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มด้านในที่มีวงโคจร prograde (เช่นพวกมันโคจรรอบในทิศทางเดียวกับการหมุนของดาวเคราะห์) พวกเขาโคจรครบหนึ่งครั้งในเวลาน้อยกว่าหนึ่งปีและมีระยะการโคจรและมุมเอียงที่คล้ายกัน นี่เป็นข้อบ่งชี้ที่เป็นไปได้ว่าดวงจันทร์เหล่านี้เป็นชิ้นส่วนของดวงจันทร์ที่ใหญ่กว่าซึ่งแตกเป็นเสี่ยง ๆ อาจเนื่องมาจากการชนกัน
ดวงจันทร์ใหม่เก้าดวง (ระบุด้วยสีแดง) เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มนอกที่อยู่ไกลออกไปซึ่งมีวงโคจรถอยหลังเข้าคลองซึ่งหมายความว่าพวกมันโคจรไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวพฤหัส ดวงจันทร์เหล่านี้ใช้เวลาประมาณสองปีในการทำให้วงโคจรเดี่ยวของดาวพฤหัสเสร็จสมบูรณ์และถูกจัดกลุ่มออกเป็นสามกลุ่มวงโคจรที่มีระยะทางและความเอียงคล้ายกัน เช่นนี้พวกเขายังคิดว่าเป็นซากของดวงจันทร์ขนาดใหญ่สามดวงที่แตกสลายเนื่องจากการชนที่ผ่านมา
ทีมสำรวจดวงจันทร์อีกดวงหนึ่งซึ่งไม่เหมาะกับทั้งสองกลุ่มและแตกต่างจากดวงจันทร์ที่รู้จักกันโคจรรอบดาวพฤหัส “ ดวงจันทร์ลูกบอลประหลาด” นี้อยู่ไกลกว่าและมีความโน้มเอียงมากกว่าดวงจันทร์ prograde และใช้เวลาประมาณหนึ่งปีครึ่งในการโคจรของดาวพฤหัสซึ่งหมายความว่าวงโคจรของมันนั้นข้ามกับดวงจันทร์ถอยหลังเข้าคลองนอก ด้วยเหตุนี้การชนกันของหัวรถจักรจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นกับดวงจันทร์ถอยหลังเข้าคลองมากขึ้นซึ่งกำลังโคจรไปในทิศทางตรงกันข้าม
วงโคจรของดวงจันทร์คี่บอลนี้ได้รับการยืนยันโดย Bob Jacobson และ Marina Brozovic ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ในปี 2560 สิ่งนี้ได้รับแรงบันดาลใจเพื่อให้แน่ใจว่าดวงจันทร์จะไม่หายไปก่อนที่มันจะมาถึงตำแหน่งที่คาดการณ์ไว้ การสังเกตเกิดขึ้นในปี 2561 ดังที่เชปปาร์ดอธิบาย
“ การค้นพบอื่น ๆ ของเรานั้นเป็นคี่บอลจริงและมีวงโคจรที่ไม่เหมือนดวงจันทร์ Jovian ที่รู้จักกัน มันอาจเป็นไปได้ว่าดวงจันทร์ที่เล็กที่สุดที่รู้จักของจูปิเตอร์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่าหนึ่งกิโลเมตร…นี่เป็นสถานการณ์ที่ไม่แน่นอน การชนกันของกระแสหลักอย่างรวดเร็วจะแตกสลายและบดขยี้วัตถุให้เป็นฝุ่น”
ที่นี่เช่นกันทีมคิดว่าดวงจันทร์นี้อาจเป็นซากของดวงจันทร์ที่ใหญ่กว่าเดิม ในกรณีนี้คนที่มีวงโคจร prograde ซึ่งก่อตัวดวงจันทร์ถอยหลังเข้าคลองบางส่วนผ่านการชนที่ผ่านมา ดวงจันทร์ลูกคี่นี้มีชื่อที่แนะนำสำหรับมันแล้ว - วาเลโดโดหลังจากหลานสาวของจูปิเตอร์เทพีแห่งสุขภาพและสุขอนามัยในวิหารแพนธีออนโรมัน
นอกเหนือจากการเพิ่มจำนวนดวงจันทร์โดยรวมของดาวพฤหัสบดีการศึกษาว่ารูปร่างใดในประวัติศาสตร์การโคจรของดวงจันทร์เหล่านี้สามารถสอนนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับช่วงเวลาแรกสุดของระบบสุริยะ ตัวอย่างเช่นความจริงที่ว่าดวงจันทร์ที่เล็กที่สุดในกลุ่มวงโคจรต่างๆของดาวพฤหัสบดี (prograde, retrograde) ยังมีอยู่มากมายชี้ให้เห็นว่าการชนที่สร้างพวกมันเกิดขึ้นหลังจากยุคของการก่อตัวดาวเคราะห์
ตามสมมติฐานของการก่อตัวของระบบสุริยะเนบิวลาดวงอาทิตย์ยังคงถูกล้อมรอบด้วยดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์หมุนรอบในเวลานี้ - เช่นก๊าซและฝุ่นจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ เนื่องจากขนาดของมัน - 1 ถึง 3 กม. - ดวงจันทร์เหล่านี้จะได้รับอิทธิพลมากขึ้นจากก๊าซและฝุ่นรอบ ๆ ซึ่งจะทำให้การลากบนวงโคจรของพวกเขาและทำให้พวกเขาตกสู่ดาวพฤหัส
ความจริงที่ว่าดวงจันทร์เหล่านี้ยังคงมีอยู่แสดงว่าพวกมันน่าจะก่อตัวขึ้นหลังจากก๊าซและฝุ่นละอองสลายตัว ในแง่นี้ดวงจันทร์เหล่านี้คล้ายกับแคปซูลเวลาหรือบันทึกทางธรณีวิทยาการเก็บรักษาประวัติศาสตร์การก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวพฤหัสบดี (และระบบสุริยะ)
งานวิจัยนี้ได้รับทุนบางส่วนจากการให้ทุนดาราศาสตร์ของนาซาและทำให้เป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือจากหอดูดาวหลายแห่ง สิ่งเหล่านี้รวมถึงกล้องโทรทรรศน์ Discovery Channel ขนาด 4 เมตรที่ Lowell Observatory Arizona, กล้องโทรทรรศน์ Subaru ยาว 8 เมตรและกล้องโทรทรรศน์ 2.2 เมตรของมหาวิทยาลัยฮาวายและกล้องโทรทรรศน์ Gemini 8 เมตรในฮาวาย
