Wissenschaft

Astronomen entdeckten 12 neue Jupitermonde

Eigentlich waren die Forscher auf der Suche nach einem geheimnisvollen Planeten hinter dem Pluto.Wednesday, July 18

Von Nadia Drake
In dieser Aufnahme der NASA-Raumsonde Cassini sieht man den größten Mond des Sonnensystems, Ganymed, im Orbit um den Jupiter. Astronomen haben nun zwölf weitere Monde auf Umlaufbahnen um den Gasriesen entdeckt. Damit steigt die Gesamtzahl der bekannten Jupitermonde auf 79.

Eigentlich waren die Astronomen „nur“ auf der Suche nach einem hypothetischen Planeten in den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems. Stattdessen entdeckten sie zwölf zuvor unbekannte Monde im Orbit des Jupiter.

Um das gleich klarzustellen: Keiner dieser Monde kann es mit Ganymed aufnehmen, dem größten Mond des gesamten Sonnensystems. Sie sind allesamt recht klein, manche kaum anderthalb Kilometer breit, und ziehen seltsame Bahnen um den Gasriesen.

Das Team entdeckte die Monde durch Zufall: Die Ausrichtung des Jupiter fiel glücklich mit ihrem eigentlichen Forschungsprojekt und neu installierter Teleskoptechnologie zusammen.

„Faszinierend“, kommentiert der Planetenwissenschaftler Doug Hemingway von der University of California, Berkeley. „Das ist eine großartige Erinnerung daran, dass man nie so genau weiß, was man sonst noch entdeckt, wenn man in der Lage ist, etwas Bestimmtes zu untersuchen.“

PLANETEN-PAPARAZZI

Für gewöhnlich ist es sehr schwer, neue Jupitermonde zu entdecken. Alles, das klein genug ist, um unseren Blicken nach wie vor zu entgehen, ist auch recht dunkel. Um solch schwache Lichtpunkte im Orbit des Planeten zu verfolgen, sind leistungsstarke Teleskope nötig, die aber oft einen zu kleinen Bildausschnitt haben, um das gesamte Jupitersystem auf einmal einzufangen. Noch dazu strahlt der Jupiter recht hell, sodass kleinere Monde von seinem grellen Licht verschluckt werden können.

Im letzten Jahr begaben sich Scott Sheppard von der Carnegie Institution for Science und seine Kollegen dann auf die Jagd nach einem weit entfernten Planeten, der angeblich noch jenseits des Pluto seine Bahnen ziehen soll. Er soll so groß sein, dass seine Anziehungskraft die Umlaufbahnen kleinerer, weiter entfernter Objekte umlenkt. Sie richteten eines der Teleskope des Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile auf die Sternenfelder unserer kosmischen Nachbarschaft und suchten nach entfernten Lichtpunkten, die sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befinden.

Dabei fiel Sheppard und seinen Kollegen auf, dass Jupiter genau im Fadenkreuz des Teleskops lag. Kurzerhand beschlossen sie, diese Gelegenheit zu nutzen.

„Wir benutzen eine neue Kamera, die erst vor wenigen Jahren in dem Teleskop installiert wurde“, sagt Sheppard. „Sie kann große Bereiche deutlich schneller absuchen, sodass wir nur vier Bilder brauchten, um den gesamten Bereich um den Jupiter herum abzudecken.“

Die ersten Hinweise auf zehn neue Monde (zwei waren schon zuvor entdeckt worden) zeigten sich im März 2017. Im Folgemonat traten die Signale dann wieder auf. Es dauerte allerdings eine Weile, die Umlaufbahnen zu bestätigen. Erst, als das Team den Jupiter im Mai nochmals untersuchte, konnten alle Monde bestätigt werden. Damit ist die Gesamtzahl der bekannten Jupitermonde nun auf 79 angewachsen.

„Diese kleinen äußeren Monde sind im Jupitersystem mit Abstand am zahlreichsten vorhanden“, sagt Bonnie Buratti vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Es mag wie eine ganz gewöhnliche Entdeckung wirken, dass diese Monde nun der bereits großen Sammlung hinzugefügt werden. Das ist es aber keineswegs.“

GEGEN DEN STROM

Die zwölf Neuzugänge sind grob zwischen anderthalb und fünf Kilometer groß. Zwei der Monde befinden sich vergleichsweise nah am Planeten und umkreisen den Jupiter in dessen Rotationsrichtung. Sie sind vermutlich Überbleibsel eines deutlich größeren Mondes, der im Laufe der Milliarden von Jahren seit der Entstehung des Sonnensystems zerbrach.

Eine Illustration zeigt die Umlaufbahnen der äußeren Jupitermonde.

Neun der Monde, die sich in drei entfernteren Clustern gruppieren, sind allerdings retrograd, umkreisen den Planeten also entgegen dessen Rotationsrichtung. Genau wie beim inneren Cluster handelt es sich bei ihnen wahrscheinlich um Bruchstücke von Kollisionen, die deutlich größere Monde zerstörten. Einige dieser Monde hatten womöglich einen Durchmesser von mehreren hundert Kilometern.

„Mit was sind sie zusammengestoßen? Einem Kometen? Einem Asteroiden? Anderen Monden des Jupitersystems?“, fragt Sheppard.

Diese großen Monde gehörten ursprünglich wahrscheinlich nicht mal zum Jupitersystem, sondern wurden in den frühen Tagen des Sonnensystems von der Anziehungskraft des Planeten eingefangen.

Das mag seltsam klingen, aber tatsächlich ist es nicht ungewöhnlich, dass große Planeten im Laufe der Zeit kleinere Himmelskörper einfangen – insbesondere in den frühen Zeiten des Sonnensystems, als die großen Planeten umherwanderten und die Bahnen kleinerer Welten störten.

Einer von Saturns bekanntesten Satelliten, Phoebe, stammt aus dem Kuipergürtel jenseits des Neptun. Den gleichen Ursprung hat auch Neptuns berühmtester Mond Triton.

Aufnahmen der Magellan-Teleskope in Chile zeigen den neu entdeckten Mond Valetudo, der seine Runden um den Jupiter dreht.

„Planetendynamiker glauben, dass die Umlaufbahnen dieser äußeren Monde – zumindest jener, die frühzeitig eingefangen wurden – von den umherwandernden Gasriesen gestört wurden“, so Buratti.

QUERSCHLÄGER

Dann gibt es da noch den kleinen Valetudo – der einzige aus dem neuen Dutzend, der bereits einen Namen erhalten hat. Im Einklang mit der astronomischen Nomenklatur stammt die Bezeichnung aus der Mythologie, genauer gesagt von einer römischen Göttin für Gesundheit und Hygiene.

Genau wie die beiden inneren Monde umkreist auch Valetudo den Jupiter in dessen Rotationsrichtung. Allerdings ist sein Orbit relativ zum Planeten gesehen schräg und reicht bis in die Nähe der drei retrograden Cluster. Aus diesem Grund vermutet Sheppard, dass Zusammenstöße mit Valetudo die Ursache für die Bruchstücks-Cluster sind – und dass der kleine Valetudo das einzige Überbleibsel eines deutlich größeren Mondes ist.

„Das ist, als würde man auf der falschen Seite der Autobahn fahren“, sagt er. „Zusammenstöße sind dann sehr wahrscheinlich.“

Sheppard hat auch einen Blick auf die anderen großen Planeten geworfen, fand im Orbit von Neptun und Uranus jedoch keine bisher unbekannten Monde. Davon war er ein bisschen enttäuscht.

„Uranus ist der beste Ort, um neue Monde zu finden“, erzählt er, „weil man sie dann nach Charakteren von Shakespeare benennen darf.“

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