Astronomen haben ein ungewöhnliches Muster um Neptun entdeckt. Die innersten Monde des Gasriesen tun alles in ihrer Macht stehende, um sich in einem seltsamen, zickzackförmigen Muster, das Astronomen als "Tanz der Vermeidung" bezeichnen, voneinander fernzuhalten.
Die Umlaufbahnen von Thalassa und Naiad liegen nicht weiter voneinander entfernt als Chicago und Miami, etwa 1.850 Kilometer. Aber ihr zickzackförmiger Weg umeinander, während sie Neptun umkreisen, sorgt dafür, dass die Monde selbst niemals so nahe kommen. Naiad bewegt sich schneller als Thalassa und umkreist Neptun in 7 Stunden gegenüber der Umlaufzeit seines Zwillings von 7,5 Stunden. Jedes Mal, wenn Naiad den langsameren Mond passiert, wenn sich die beiden sonst nahe beieinander bewegen würden, befinden sie sich in ihrem Zick-Zack-Tanz an einem entfernten Ort. Zu diesem Zeitpunkt sind sie ungefähr 3.540 km voneinander entfernt oder die Entfernung von Chicago nach Costa Rica.
Dieser bizarre Tanz resultiert aus einer Resonanz in den Umlaufbahnen der Zwillinge, die die Monde stabil hält, wenn sie über Neptuns kalten, blauen Wolken wirbeln.
"Resonanzen funktionieren in beide Richtungen; sie können die Umlaufbahnen mehr oder weniger stabil machen", sagte die Co-Autorin der Studie, Marina Brozović, Astronomin des NASA Jet Propulsion Laboratory, und Co-Autorin Imke de Pater, Astronomin an der University of California in Berkeley gemeinsame E-Mail an Live Science. "Für Naiad und Thalassa sind sie stabiler, weil die Resonanz den Abstand zwischen den Monden jedes Mal maximiert, wenn sie sich aneinanderreihen."
Die Forscher beschrieben diese bizarre Umlaufbahn in einem Artikel, der in einer der nächsten Ausgaben der Zeitschrift Icarus veröffentlicht werden soll.
Astronomen hätten noch nie zuvor einen solchen Tanz auf einem Planeten gesehen, sagten die Forscher, wahrscheinlich, weil die Choreografie auf Naiads ungewöhnlicher, scharf geneigter Umlaufbahn beruht. Dieses seltsame Muster war so lange verborgen geblieben, weil es ziemlich schwierig ist, relativ kleine Objekte um den entferntesten Planeten in unserem Sonnensystem zu untersuchen.
"Sie sind klein und umkreisen den Planeten sehr nahe, so dass sie sich in einem hellen Glanz von Neptun verlieren", sagten Brozović und de Pater. "Das Hubble-Weltraumteleskop hat gerade einen Datenschatz zurückgegeben, der im Februar 2019 in Nature veröffentlicht wurde, sodass wir die bisher besten Umlaufbahnen berechnen konnten."
Für einen Betrachter, der auf einem der beiden Mond steht, scheint der andere Satellit im Vorbeigehen verrückt über den Himmel zu wackeln. Vom nördlichen Ende von Thalassa aus würden Sie Naiad einmal über sich ziehen, bevor Sie beim nächsten Pass wieder über den Norden fahren. Dann könnten Sie auf die andere Seite des Mondes zoomen (wenn Sie ein superschnelles Fahrzeug hätten) und den Zwillingsmond einmal und dann zweimal über den Süden ziehen sehen.
Es ist nicht klar, wie lange die beiden kleinen Monde, die viel kleiner als die Erde sind und von der Schwerkraft eines viel größeren Planeten beeinflusst werden, in diesem Muster eingeschlossen sind, sagten die Forscher. Zu viel ist unbekannt, vor allem die genaue Mechanik, wie Energie aus den Umlaufbahnen der Monde auf Neptun übertragen wird. (Auf der Erde sehen wir die Auswirkungen eines solchen Transfers in unseren Gezeiten.) Aber im Moment scheint die ungewöhnliche Resonanz die Monde voreinander zu schützen und sie auf einer bequemen, stabilen Armlänge zu halten.
