Przez ostatnie dwie dekady otoczenie Saturna było przeszukiwane z coraz lepsza czułością, co prowadziło do odkrywania kolejnych księżyców. Stan przed ogłoszeniem najnowszego odkrycia określała liczba 83 - tyle było księżyców krążących wokół Saturna. Dzięki badaniom międzynarodowego zespołu, którym kierował Edward Ashton (aktualnie na stażu podoktoranckim w Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics na Tajwanie), udało się odnaleźć dodatkowe 62 księżyce, tym samym zwiększając ich liczbę aż do 145.

W badaniach użyto techniki używanej wcześniej do poszukiwania księżyców Urana i Neptuna, ale nie używanej do tej pory w przypadku Saturna. Stosowano przesuwanie kolejnych obrazów w sekwencji w tempie takim, w jakim księżyc porusza się po niebie, co skutkuje zwiększeniem sygnału od księżyca, gdy dane zbierze się razem. Dzięki temu można dostrzec księżyce zbyt słabe do zobaczenia na pojedynczych zdjęciach.

Metodę stosowano do zdjęć wykonywanych sekwencyjnie w ciągu trzygodzinnych przedziałów czasu. Udało się wykryć księżyce o dolnym rozmiarze około 2,5 km średnicy. Do analizy posłużyły dane z obserwacji wykonanych od 2019 do 2021 roku przy pomocy Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), pracującego na Mauna Kea na Hawajach.

Samo znalezienie obiektu w pobliżu Saturna nie wystarczy jednak do stwierdzenia, że to jego księżyc. Może to być na przykład planetoida przelatująca w pobliżu. Aby uzyskać pewność, trzeba śledzić obiekt przez kolejne lata. Zespół naukowców prowadził takie badania przez dwa lata.

Odkrycie jednego z księżyców, oznaczonego S/2019 S1, zostało ogłoszone w 2021 roku, a o pozostałych informowano w ciągu ostatnich kilku tygodni. Niektóre z ustalonych orbit pasują do dawnych obserwacji sprzed wielu lat, na których widać te księżyce, ale nie śledzono ich wtedy odpowiednio długo, aby potwierdzić, że są księżycami.

Wszystkie niedawno odkryte księżyce są niewielkie i tzw. nieregularne, co oznacza, że mają duże, eliptyczne orbity, które są nachylone w stosunku do orbit regularnych księżyców. Uważa się, że zostały przechwycone przez planetę dawno temu. Saturn ma 24 regularne księżyce, a pozostałe są nieregularne.

Nieregularne księżyce mają tendencję do zbierania się w grupy orbitalne, w oparciu o nachylenie ich orbit. W układzie Saturna są trzy takie grupy, których nazwy pochodzą od trzech rożnych mitologii: grupa eskimoska, grupa galijska i grupa nordycka, Najliczniejsza jest nordycka grupa księżyców.

Uważa się, że grupy są pozostałościami po zderzeniach. Obecnie widoczne księżyce są resztkami z jednej lub więcej kolizji oryginalnie przechwyconych obiektów. Naukowcy z grupy Ashtona sugerują, że duża liczba księżyców na orbitach wstecznych jest efektem stosunkowo niedawnego (w astronomicznych skalach czasu, w ciągu ostatnich 100 milionów lat) rozpadu księżyca średniej wielkości, który rozpadł się na wiele drobnych fragmentów skatalogowanych w grupie nordyckiej.

Dzięki odkryciu Saturn odzyskał miano planety z największa liczbą znanych księżyców, prześcigając Jowisza, który posiada 95 księżyców. Saturn jest też pierwsza planetą, której liczba księżyców przekroczyła 100. (PAP)

Krzysztof Czart

cza/ zan/