Com millors siguin les nostres tecnologies, millor podrem trobar objectes a l’espai. Sens dubte, això és cert per a Júpiter i les seves llunes. Abans de Galileu, ningú sabia que els altres planetes tenien llunes. Després, al 1609/10, mentre feia millores al seu telescopi, el va dirigir cap al gegant gasós i, finalment, va trobar quatre llunes: Io, Europa, Ganímedes i Calisto. Ara aquests quatre satèl·lits naturals també porten el seu nom: les llunes Galileanes.
Al llarg dels segles des d’aleshores, i especialment en la nostra era digital, les eines i mètodes astronòmics van anar millorant. En particular, el CCD de camp ampli (Charged Coupled Devices) ha provocat una explosió de descobriments astronòmics. En els darrers anys, el nombre confirmat de llunes jovianes ha augmentat a 79. Ara, un nou estudi diu que pot haver-hi 600 petites llunes irregulars orbitant Júpiter.
El títol del nou estudi és “La població de llunes irregulars jovianes retrògrades a escala de km”. L’autor principal és Edward Ashton, del Departament de Física i Astronomia de la Universitat de Columbia Britànica. Els autors presentaran les seves troballes al Congrés virtual de ciències Europlanet 2020.
Per ser clar, l’equip d’astrònoms en realitat no va veure 600 llunes. En lloc d’això, van examinar les dades d’arxiu del 2010 del telescopi Canadà-Francés-Hawaii. Van cercar una petita àrea del cel en aquestes dades (aproximadament un grau quadrat) i van trobar quatre dotzenes de llunes petites i irregulars. Basant-se en això, van extrapolar el nombre de petites llunes que haurien d’estar al voltant de Júpiter, arribant al nombre 600.
Hi ha dues categories de llunes: regulars i irregulars. Mentre que les llunes regulars es formen mitjançant l’acreció de material en un disc, de la mateixa manera que ho fan els planetes, els irregulars són objectes capturats. En aquest estudi, l’equip d’investigadors va trobar una gran quantitat de petites llunes irregulars, objectes capturats per la poderosa gravetat de Júpiter.
El 2017, els investigadors van publicar un estudi que anunciava el descobriment de 12 llunes irregulars més al voltant de Júpiter. Abans d’aquesta nova investigació, el nombre d’irregulars jovians coneguts era de 71. I els científics han especulat durant anys que Júpiter té una població no descoberta de llunes més petites. Alguns astrònoms han dit que tots els grans gegants tenen el mateix nombre de satèl·lits, malgrat les diferències en les seves masses. El problema és que són difícils de veure al ser tant petites.
El telescopi Canadà-França-Hawai instal·lat sobre Mauna Kea va tenir un paper central en aquest treball. Aquest telescopi té una potent càmera digital anomenada MegaCam. És un aparell de camp ampli de 340 megapíxels que pot veure des de a l’òptic fins al infraroig proper. En aquest estudi, els astrònoms es van centrar en 60 exposicions de 140 segons cadascuna d’una regió propera a Júpiter.
El seu mètode per fer la troballa consistia en el que l’equip anomena “espai de paràmetres shift-and-stack per al conjunt de dades”. Aquest mètode pot revelar llunes més petites i febles ocultes a les dades. Bàsicament, hi ha 126 maneres de combinar aquestes imatges, canviant-les i apilant-les digitalment, per imitar totes les velocitats i adreces possibles que aquestes noves i potencials llunes jovianes podrien recórrer pel cel.
L’equip d’astrònoms va trobar a les seves imatges 52 objectes que van identificar com a llunes irregulars. Els objectes tenien magnituds de fins a 25,7, i això correspon a objectes amb un diàmetre aproximat de 800 metres. D’aquestes 52, set de les llunes irregulars més conegudes eren ja conegudes. Tot i que aquestes set són llunes progrades, les altres 45 són molt probablement llunes retrògrades, és a dir, orbiten oposades al sentit de rotació de Júpiter.
A partir d’aquestes dades, l’equip va extrapolar per arribar al total de 600 llunes Jovianes irregulars.
Aquests encara no són descobriments confirmats. La confirmació requereix l’observació amb telescopis de grans dimensions a terra. Tenint en compte les mides petites i el temps que triga cada lluna a completar una òrbita, és una tasca enorme. És possible que no hi hagi prou valor científic en confirmar tots aquests diminuts objectes per justificar tot aquell temps d’observació tan desitjat.
En una entrevista amb Sky and Telescope, l’autor principal Edward Ashton va dir que no hi ha plans per fer observacions de seguiment per confirmar aquestes troballes. “Estaria bé confirmar-los”, va dir Ashton, “però no hi ha manera de seguir-los sense començar de zero”.
A diferència de les llunes més grans de Júpiter, com Io, Europa i Ganímedes, aquestes llunes irregulars no es van formar acumulant material en un disc. En el seu lloc, probablement es van formar com a objectes independents del sistema solar en òrbites heliocèntriques. Mitjançant algun mecanisme incert, finalment van ser capturats a les seves òrbites al voltant de Júpiter. La seva captura pot haver estat deguda a “arrossegament de gas, baixada a causa d’un creixement sobtat de massa i interaccions de tres cossos”, escriuen els autors al seu article.
Aquest estudi també planteja una pregunta interessant: què és, exactament, una lluna?
En quin moment un objecte és prou petit per deixar de ser considerat una lluna? Segurament hi haurà tot tipus de còdols, roques i planetes que orbiten al voltant de planetes. Alguns satèl·lits petits s’anomenen llunetes, però tampoc no hi ha una definició acordada. Alguna cosa que té només 100 metres de diàmetre és realment una lluna? Hi ha un tall?
La Unió Astronòmica Internacional no nomena objectes de menys d’un km de diàmetre, de manera que cap d’aquests objectes obtindrà noms reconeixibles. I la seva confirmació haurà d’esperar algun dia futur. És possible que l’Observatori Vera Rubin, que tindrà el poder de detectar objectes foscos i transitoris del sistema solar, pugui confirmar l’existència d’aquestes llunes i molt més.
Aquests resultats són un nou i interessant capítol en la nostra comprensió de Júpiter. Hem passat de l’observació de Galileo el 1610 de quatre llunes que orbiten al voltant del planeta a aquest nou estudi, que inclou potents telescopis amb càmeres digitals avançades i complexos mètodes d’examen de les dades basats en ordinador.
Ara sabem que les llunes de Júpiter inclouen el satèl·lit natural més gran del sistema solar (Ganímedes), una lluna volcànica (Io) i llunes amb oceans sota una capa de gel (Europa). Fins i tot estem enviant una nau espacial, la NASA de l’Europa Clipper, només per estudiar una de les llunes de Júpiter més de prop, buscant signes de vida.
Què ens quedarà al futur?