زحل با ۶۲ قمر جدید، تاج پادشاهی اقمار را از مشتری پس گرفت

تنها پس از چند ماه پیشتازی سیاره‌ مشتری از لحاظ بیشترین تعداد قمر، حالا ۶۲ قمر جدید در مدار زحل کشف شده است. مدت‌هاست رقابت زحل و مشتری برای کشف بیشترین تعداد قمرها ادامه دارند؛ اما حالا دعوا بر سر تعداد قمرها به سود زحل تمام شده است.

درحال‌حاضر تعداد قمرهای زحل به ۱۴۵ و تعداد قمرهای مشتری به ۹۲ می‌رسد. گروهی پژوهشی به رهبری ادوارد اشتون از مؤسسه‌ی نجوم و اخترفیزیک سینیکای تایوان توانستند قمرهای جدید زحل را با حداقل قطر ۲٫۵ کیلومتر کشف کنند.

قمرهای جدید زحل شباهتی به اجرام درخشان آسمان شب که از زمین دیده می‌شوند ندارند. این اجرام دارای شکل‌های نامنظم و سیب‌زمینی مانند هستند و قطر اندکی دارند. این قمرها همچنین در فاصله‌ی دوری از زحل بین ۹ میلیون تا ۲۸ میلیون کیلومتر به دور آن می‌چرخند که در مقایسه با قمرهای بزرگ مثل تایتان فاصله‌ی زیادی است. با این‌حال این اجرام نامنظم کوچک در نوع خود شگفت‌انگیزند. این قمرها احتمالا بقایای قمرهای بزرگ‌تری هستند که زمانی در مدار زحل قرار داشتند و بر اثر برخورد سیارکی یا دنباله‌دارها یا برخورد بین دو قمر از هم پاشیده شدند.

قمرهای اولیه احتمالا در اوایل حیات منظومه‌ی شمسی و چندصد میلیون سال پس از شکل‌گیری آن به دام زحل افتادند. جمع‌آوری اطلاعات درباره‌ی قمرهای جدید به دلیل ابعاد کوچک و فاصله‌ی دورشان از زحل دشوار است. به نظر می‌رسد این اجرام به گروه خاصی متفاوت از سیارک‌های منظومه شمسی داخلی و دنباله‌دارهای منظومه‌ی شمسی خارجی تعلق دارند. به گفته‌ی دکتر اسکات شپرد، ستاره‌شناس مؤسسه‌ی علوم کارنگی واشنگتن، این اجرام بسیار منحصر‌ به فرد هستند و احتمالا آخرین بازماندگان اجرامی هستند که در محدوده‌ی این سیاره‌ی عظیم شکل گرفتند. به احتمال زیاد این اجرام غنی از یخ باشند.

مشتری و زحل بزرگ‌ترین سیاره‌های منظومه‌ی شمسی هستند و درخشش بالایی در آسمان شب دارند. به این ترتیب روشنایی آن‌ها می‌تواند تمام اجرام اطرافشان را تحت الشعاع قرار دهد و کشف اجرام کم‌نور و کوچک را دشوار کند.

به طور کلی معیارهای لازم برای تعریف قمر یا قمرواره‌ی طبیعی بسیار گسترده هستند. هیچ شکل، قطر، جرم یا حتی پیش‌نیاز ترکیبی خاصی وجود ندارد. جرم مورد بررسی صرفا باید دارای مداری پایدار حول محور جرمی غیرستاره باشد؛ بنابراین سیاره‌ها، سیاره‌های کوتوله و حتی سیارک‌ها می‌توانند قمرهای خود را داشته باشند. اما صرفا رصد یک جرم در نزدیکی یک سیاره و تعریف آن به عنوان قمر جدید صحیح نیست. بلکه باید جرم موردنظر را ردیابی و ثبات آن را تحلیل کرد.

اما دانشمندان دقیقا به چه روشی کار می‌کنند؟ مجموعه‌ای از تصاویر متوالی با سرعتی یکسان با حرکت قمر در آسمان، «منتقل» یا اصطلاحا «شیفت» می‌شوند. سپس این تصاویر انباشته‌سازی می‌شوند. با این روش سیگنال‌های ضعیف تقویت می‌شوند و دانشمندان بهتر می‌توانند آن‌ها را شناسایی کنند. روش شیفت و انباشته‌سازی برای بررسی قمر سیاره‌های اورانوس و نپتون هم به کار رفته است.

فضاپیمای کاسینی ناسا تا زمان انفجار در جو زحل در سال ۲۰۱۷، تقریبا بیست قمر زحل را رصد کرد. با اینکه فاصله‌ی این کاوشگر تا قمرها چندان نزدیک نبود و امکان بررسی دقیق را نمی‌داد، دانشمندان توانستند بر اساس داده‌های آن، دوره‌ی چرخش برخی قمرها، محور اسپین و حتی شکل آن‌ها را پیدا کنند. کاسینی همچنین مقدار فراوانی یخ را روی یکی از قمرهای نامنظم زحل به نام فوبه کشف کرد.

قمرهای جدیدی زحل در گروه‌های Inuit، Norse و Gallic قرار دارند. اغلب قمرهای جدید به گروه نورس تعلق دارند که پرجمعیت‌ترین گروه است و دورترین مدار از زحل را دارد. این گروه همچنین در جهت مخالف با اسپین زحل به دور آن می‌‌چرخند.

ستاره‌شناس‌ها با بررسی دقیق‌تر قمرهای کوچک زحل می‌توانند اطلاعات بیشتری را درباره‌ی آشفتگی‌های اوایل منظومه‌ی شمسی به دست آورند. در این دوره رویدادهای برخوردی رایج‌تر از امروز بودند و موقعیت سیاره‌ها هم به صورت مرتب جابه‌جا می‌شدند. به طوری که به نظر می‌رسد سیاره مشتری از مداری نزدیک به خورشید به موقعیت فعلی انتقال یافته است؛ بنابراین ستاره‌شناس‌ها با بررسی قمرهای جدید می‌توانند داده‌های بیشتری را درباره‌ی شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی به دست آورند.

با این‌حال قمرهای نامنظم تنها آغاز راه هستند. به گفته‌ی پژوهشگران این پژوهش، بر اساس تخمین‌ها تعداد قمرهای اطراف مشتری و زحل می‌تواند به هزاران عدد هم برسد. حتی این مسئله می‌تواند درباره‌ی اورانوس و نپتون هم صدق کند و این سیاره‌ها قمرهای کوچک زیادی را در فواصل دورتر داشته باشند.

با اینکه زحل کوچک‌تر از مشتری است به نظر می‌رسد قمرهای نامنظم بیشتری دارد. البته این قمرها معمولا کوچک‌تر هستند. قمرهای اصلی مشتری احتمالا بزرگ‌تر بوده‌اند و برخوردهای کمتری بین آن‌ها رخ داده است. یا شاید زحل تعداد بیشتری از اجرام را به دام گرانش خود انداخته است. احتمال دیگر این است که مدار قمرهای زحل با یکدیگر همپوشانی داشته‌اند و این مسئله به برخورد قمرها و تولید قمرهای کوچک‌تر نامنظم انجامیده است.

به هر دلیلی بعید است مشتری دوباره عنوان «سیاره‌ای با بیشترین تعداد قمر» را تصاحب کند. با افزایش توانایی دانشمندان برای یافتن قمرهای کوچک‌تر، زحل باز هم برنده خواهد شد.