A Jupiter holdrendszerének illusztrációja az újonnan talált 12 jupiterhold nélkül. (Kép: Roberto Molar-Candanosa, Carnegie Institution for Science)

A Szaturnusznak eddig (2023. február 4-ig) 83, a Jupiternek 80 ismert holdja volt. Ez most változott, mert egyszerre 12 új holdat fedeztek fel a Jupiter körül amerikai csillagászok. Így a Jupiternek 92 ismert holdja van már, amivel ismét visszaszerezte a “Naprendszerben legtöbb holddal bíró nagybolygó” címét (egyidejűleg természetesen az összes naprendszer-beli égitest közül neki van a legtöbb holdja, nem csak a nagybolygók között).
A felfedezésekhez vezető észleléseket a legsikeresebb holdvadász, Scott Sheppard vezetésével végezték 2021-ben és 2022-ben. Ő a Carnegie Institute for Science intézetben dolgozik, ami Washington D. C.-ben található, vagyis az USA fővárosában. A felfedezés után még jelentős mennyiségű időt töltöttek további megfigyelésekkel, hogy az új bolygókísérők pályáját teljesen végigkövessék, ha lehet, egy teljes keringésen át vagy tovább, a pálya pontos meghatározása céljából.
Az újonnan felfedezett jupiterholdak mindegyikének több a keringésideje a Jupiter körül, mint 340 nap. (Mivel a Jupiter mintegy 12 év alatt tesz meg egy keringést a Nap körül, egy 1 év körüli keringésidejű hold kb. 12-szer kerüli meg a Jupitert egy Nap körüli keringés során. Ez hasonló a Föld-Hold pároshoz, hiszen a Hold a Földet mintegy egy hónap (27,3 nap) alatt kerüli meg, így egy évben kb. 13-szor járja körbe a Hold a Földet). A 12 új hold körül kilencnek még az 550 napot is meghaladja a keringésideje!
A holdak kicsik, első becslés alapján mindössze ötnek haladja meg a mérete a nyolc kilométert.
Nem teljesen váratlan módon a 12-ből kilencnek a pályája retrográd. (A prográd pályán haladó hold itt, ebben az esetben azt jelenti, hogy a Jupiter forgás- és keringésirányával megegyező, a retrográd pálya pedig azzal ellentétes irányban járja körbe a bolygót.) A retrográd keringésűek esetében szinte bizonyos, hogy befogott kisbolygók váltak a Jupiter holdjává valamennyi idővel ezelőtt. A legkisebbek akár nagyobb testek – kisbolygók vagy holdak egymással való – ütközése következtében alakulhattak ki. A prográd irányúak viszont a Jupiter körül alakulhattak ki eredetileg is, akár a bolygóval egyidejűleg.
A Jupiter első holdjait még Galileo Galilei fedezte fel távcsővel, 1610-ben (négyet: Io, Callisto, Europa és Ganymedes, ezek az ún. Galilei-holdak.) Hogy a jupiterholdak és más bolygók, törpe- és kisbolygók holdjainak felfedezése még ma is tart, mutatja, hogy rengeteg érdekesség van még odakinn. Eddig exoholdat még nem találtak, csak jelölteket.

A Naprendszer nyolc nagybolygója és összes törpebolygója körüli holdakat eddig hivatásos csillagászok fedezték fel. (A kisbolygók körüli holdak felfedezésébe észlelésekkel néha amatőrcsillagászok is besegítettek.) 2021-ben történt meg először, hogy nagybolygó körüli holdat amatőrcsillagász fedezett fel. Ez a felfedezés egyben a Jupiter 80-ik holdját is jelenti.

A holdról a Sky and Telescope már hírt adott. Végleges elnevezésére éveket kell majd várni.
A szóban forgó amatőrcsillagász az amerikai Kai Ly, aki tavaly négy elveszett jupiterholdat segített újra megtalálni. (Az elveszett hold a csillagászatban olyan mellékbolygó, amelyet keveset észleltek, ezért pályája rosszul ismert, és később nem találták a rosszul ismert pályája miatt az előre jelzett pozíciójában.)
A nyolcvanadik jupiterhold felfedezése 2021. június 30-án jelent meg egy kisbolygós levelezőlistán, és a felfedezésről szóló közleményt a Minor Planet Electronic Circularnak benyújtották közzététel céljából.

Ly a kanadai-francia-hawaii (CFHT) 3,6 méteres távcső 2003-ban készült képeit kezdte el elemezni májusban. A képeket David Jewitt és a legsikeresebb hivatásos holdvadász, Scott Sheppard készítették. A két csillagász csoportja 23 holdat fedezett fel a Naprendszer nagybolygói körül. A képeik online adatbázisokban nyilvánosan bárki számára elérhetők. Később Sheppard ezeken a képeken fedezte fel a Valetudo, az Ersa és a Pandia jupiterholdakat.

 

Jupiter moon orbits
A Jupiternek az IAU nyilvántartása szerint eddig 79 holdja volt. A képen nem látható a most felfedezett nyolcvanadik pályája. A legtöbb hold pályája retrográd, ezek kékkel és bíborral vannak jelölve. A retrográd holdak pályája vörös színű a képen.
Carnegie Inst. for Science / Roberto Molar Candanosa

A 2003-as képek korábbi elemzése már gyanítani engedte, hogy számos, eddig felfedezetlen hold lehet még a képeken. Ly azoknak a képeknek az átvizsgálásával kezdte, amelyek a Jupiter oppozíciója környékén készültek, a holdak ugyanis ilyenkor a legfényesebbek, ezért a legkönnyebben felfedezhetők. 36-ból 19 képet vizsgált meg alaposan, és három holdjelöltet talált, amik 13 és 21 ívmásodperc/óra látszó sebességgel mozogtak a képeken a 2003. febr. 24-i éjszakán.

Ezek közül kettőt a későbbi éjszakákon készült felvételeken nem talált már meg. A harmadikat azonban a febr. 25-től 27-ig készült képeken igen! Sikerült a Subaru 8 méteres távcsövével készült még korábbi, febr. 5-i és 6-i képeken is megtalálnia, így egy 22 napos pályaívet határozhatott meg. A pálya máris mutatta, hogy a csillagokhoz és a Jupiterhez képest is mozgó égitest gravitációsan a Jupiterhez van kötve, vagyis egy új jupiterholdról van szó.

A 22 napos pályaív már lehetővé tette, hogy előre jelezze a következő időszakra az égitest helyzetét. Ennek nyomán célzottabban kereshette az új hold nyomát további CFHT-képeken. Meg is találta a március 12-e és április 30-a között készített további felvételeken. Ez még pontosabb pályameghatározást tett lehetővé. A még hosszabb pályaív még nagyobb időtartományra tette lehetővé az új jupiterhold pozíciójának előrejelzését. Egészen 2018-ig terjedően megtalálta az előre jelzett pozíció közelében a hold képét a Subaru, a CFHT, és a Cerro Tololo Inter-American Obszervatórium nyilvános képadatbázisaiban. A halvány hold képe 23,2 és 23,5 magnitúdó között váltakozik: még fényesebb állapotában is majdnem 5 milliószor halványabb, mint a szabad szemmel megpillantható leghalványabb csillag.

Összesen 76 pozíciómérés készülhetett róla, amik 15,26 évet (5574 napot) ölelnek fel. Az ideiglenesen S/2003 J24 jelöléssel bíró hold a Jupitert 1,9 év alatt kerüli meg (a Jupiter keringésideje kb. 11,8 év, vagyis egy jupiterév alatt átlagosan 6,2-szer kerüli meg a gázóriás bolygót. A mi Holdunk 12-13-szor járja körbe a Földet egy év alatt.)

 

Jupiter, Ganymede, Europa and double shadows, March 25, 2019
A Ganymedes és az Európa, kettő a Jupiternek 1610-ben felfedezett négy holdjából. Damian Peach képe. 

A hold talán az ún. Carme-féle jupiterholdcsoporthoz tartozik. Egyes tanulmányok szerint a Jupiternek akár 600 darab 800 méteresnél is nagyobb holdja vagy kísérője lehet.

Az, hogy egy amatőrcsillagász fedezett fel első ízben egy jupiterholdat, minden amatőrcsillagászt, sőt hivatásos csillagászt és csillagászatbarátot is büszkévé tesz. A hivatásos csillagászok óriási energiákat fektetnek bele minél nagyobb földi és űrtávcsövek építésébe, a képek felvételébe és használható adatbázisokba gyűjtésére. Az automata programok sem fedeznek fel még mindent, illetve a hivatásos csillagászok ideje is korlátozott. Ezért is tették nyilvánossá a felvételeket, és csodálatos, hogy ezt az amatőrök használják, és hobbicsillagászokként ilyen jelentősen hozzájárulnak a tudomány fejlődéséhez.
A cikk szerzője hivatásos csillagász, a Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Bolygókutató Intézetének (DLR Institut für Planetenforschung, Berlin) kutatója, kutatási területe az exobolygók.