قمرهای کوچک اورانوس تاریک، قرمز و کمآب هستند
توسط کیمبرلی ام اس کارتیه
…بهجز ماب، که حتی عجیبتر از آنچه انتظار میرفت است.
سیارهٔ عجیب سامانهٔ خورشیدی نیز ماههای نسبتاً عجیب دارد. اولین طیفهای مادونقرمز قمرهای کوچک داخلی اورانوس که در تاریخ ۱۸ دسامبر در نشست سالانهٔ ۲۰۲۵ AGU در نیواورلئان ارائه میشوند، نشان دادهاند که سطح این قمرها بسیار قرمزتر، تاریکتر و کمآبتر از قمرهای بزرگتر که در فاصلههای دورتر از سیاره میگردند، هستند.
«ما میخواستیم ببینیم این ویژگیها چگونه در حلقهها و قمرها متفاوت است»، گفت جیکوب هرمن، دانشجوی تحصیلات تکمیلی فیزیک در دانشگاه آیداهو و نویسندهٔ اصلی این تحقیق. در واقع، طیف سطحی آن بسیار شبیه به میرندا است، قمر اصلی که نزدیکترین مدار به حلقهها و به ماب دارد. سطح شبیه یک پازل مرکب، تاریخچهای پرآشوب را نشان میدهد.
کوچک، تاریک و قرمز
در سال ۱۹۸۶، واژنر ۲ از کنار اورانوس عبور کرد؛ این تنها بازدید بشر از این سامانه بود. آن زمان، اخترشناسان فقط از پنج قمر بزرگ این سیاره و تعداد کمی حلقه آگاهی داشتند. واژنر ۲ یازده قمر دیگر را کشف کرد و توانست اندازهٔ تقریبی آنها را اندازهگیری کند. از آن زمان، علمپژوهان با استفاده از تلسکوپهای زمینی و فضایی بیش از دوازده ماهوارهٔ جدید کشف کردهاند و تعداد کل قمرهای اورانوس به ۲۹ عدد رسیده است.
بسیاری از قمرهای تازه کشفشده بسیار ریز هستند؛ از سیکوراکس با قطر ۱۵۰ کیلومتر تا ماب و کوپید که فقط ۱۰ کیلومتر قطر دارند. اکثر این قمرها درون یا درست خارج از سامانهٔ حلقههای اورانوس میچرخند، نزدیک به سیارهٔ بسیار روشنتر.
تمام این ویژگیها، مطالعهٔ قمرهای ریز اورانوس را برای اخترشناسان دشوار ساخته است. اینجا است که تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب (JWST) به کار میآید.
«بخشی از ویژگیهای JWST که آن را نسبت به تلسکوپهای اپتیکال مانند هابل برتر میکند، این است که در مادونقرمز، اورانوس خیلی کمنور است، بنابراین میتوانید اشیائی که به دور آن میچرخند را بهسختی بیشتری ببینید»، هدمَن توضیح داد. از همه مهمتر، تمام ویژگیهای طیفی که تیم بهدنبالشان بود، مانند یخی آب، در طولموجهایی رخ میدهد که JWST میتواند آنها را مشاهده کند.
محققان اورانوس را در چندین طولموج مادونقرمز در فوریه مشاهده کردند و نگاهی عمیق به بخشهای داخلی سامانه سیاره گرفتند. هدفشان توصیف قمرهای کوچک شناختهشده و جستجوی قمرهای جدید بود. آنها یک قمر ناشناخته پیش از این بهنام موقت S/2025 U1 کشف کردند که درست خارج از حلقهٔ اپسیلون میچرخد.
این مشاهدات همچنین اولین اطلاعات در مورد روشنایی مادونقرمز قمرهای ریز را فراهم کرد، بسیاری از آنها از زمان عبور واژنر از این سامانه پنهان مانده بودند.
کمی متفاوت
چون واژنر ۲ مدت کوتاهی در اورانوس حضور داشت، فقط توانست اطلاعات محدودی دربارهٔ دورهٔ دورانی و فواصل قمرهای کوچک ارائه دهد، گاهی با عدم قطعیتهای زیاد. وقتی پژوهشگران موقعیتهای فعلی قمرها را با موقعیتهای پیشبینیشده بر اساس دادههای واژنر ۲ مقایسه کردند، برخی قمرها در جای دیگری نسبت به پیشبینیها بودند.
«پردیتا بهخوبی از مسیر پیشبینی شده منحرف شد»، هرمن گفت. «و همچنین کوپید که شگفتآور بود». موقعیتهای کوردِلیا، اوفلیا، کرِسیدا و دِسدمونا نیز کمی متفاوت بودند، اما بیش از حد نبود. تیم همچنان در تلاش است تا بفهمد این اختلافات فقط به دلیل داشتن مشاهدات دقیقتر از این اشیای ریز است یا دینامیکهای ناشناختهای در حال وقوع هستند.
«این مشاهدات جدید برای بهبود درک ما از سامانهٔ داخلی اورانوس، بهویژه دینامیکهای مداریاش، بسیار مفید است»، گفت ماتیا چوک، پژوهشگر دینامیک سامانهٔ خورشیدی در مؤسسهٔ SETI در ماونتن ویو، کالیفرنیا.
چوک، که در این تحقیق مشارکتی نداشته، اشاره کرد که کوردِلیا و اوفلیا حلقهٔ اپسیلون اورانوس را نگهدارند، کرِسیدا و دِسدمونا بخشی از یک گروه قمرهای با مدارهای آشوبگونه هستند و پردیتا با قمر دیگری به نام بلیندا تعامل دارد. «بنابراین این که این پنج قمر در موقعیتهای پیشبینیشده قرار ندارند، برای درک سامانه ارزشمند است، اما نمیتوان گفت که غیرمنتظره است»، چوک گفت.
این مشاهدات نشان میدهد اورانوس هنوز چقدر اسرار مخفی دارد.
«برای یک دینامیکدان مثل من»، چوک گفت، «دانستن جرم دقیق این قمرها ایدهآل است، زیرا میتوانیم پیشبینی کنیم چه تعاملاتی در آیندهاشان رخ خواهد داد و همچنین پایداری آنها را در مقیاسهای زمانی طولانیمدت برآورد کنیم.»
هدمَن و تیمش برنامهریزی کردهاند تا سامانهٔ اورانوسی را دوباره با JWST مشاهده کنند، از تصاویر آرشیوی و فنی مرور میکنند و امیدوارند نظارت بلندمدت برقرار کنند تا دینامیکهای قمرها را بهتر درک کنند و شاید جرم آنها را تخمین بزنند. پژوهشگران همچنین به همکاران خود که شبیهسازیهای حرکت سیاراتی انجام میدهند، برای درک بهتر چگونگی تأثیر متقابل قمرها و حلقهها تکیه میکنند.
«این یک سامانه بسیار دینامیک و بههمپیوندی است»، هرمن گفت.