Hat Jupiter mehr als 600 Monde?

Enormer Hofstaat: Der Jupiter könnte statt der bisher bekannten 79 Monde sogar mehr als 600 Trabanten besitzen, wie nun Beobachtungen nahelegen. Denn Astronomen haben in nur einem kleinen Ausschnitt des Jupiterorbits 45 zuvor unbekannte kleine Monde entdeckt. Das spricht dafür, dass die Population irregulärer, retrograder Jupitermonde mit Durchmessern von 800 Metern aufwärts weit größer ist als bislang angenommen.

Der Jupiter ist in fast jeder Hinsicht ein Rekordhalter im Sonnensystem: Kein anderer Planet ist so groß, so alt und so schwer, keiner dreht sich so schnell oder erzeugt so gewaltige Stürme. Und auch der „Hofstaat“ des Gasriesen ist beachtlich: 79 Jupitermonde sind bisher bekannt. Darunter sind die großen Galileischen Monde Io, Europa, Kallisto und Ganymed, aber auch unzählige kleinere Trabanten von ein bis drei Kilometer Größe, die den Planeten weit außen und größtenteils gegen seine Rotationsrichtung umkreisen.

Mond-Fahndung am Jupiter

Doch schon länger vermuten Astronomen, dass diese äußeren irregulären Monde nur die Spitze des sprichwörtlichen Eisbergs sein könnten. Denn die mächtige Gravitation des Jupiter könnte in der Frühzeit des Sonnensystems noch weit mehr umherschwirrende Brocken eingefangen und zu Monden gemacht haben. Weil diese Trabanten jedoch klein und weit entfernt sind, waren sie für irdische Teleskope lange unsichtbar. Bis 1999 waren daher nur neun dieser kleinen irregulären Jupitermonde bekannt, inzwischen sind es 71.

Eine neue Fahndung nach Jupitermonden haben nun Astronomen um Edward Ashton von der University of British Columbia unternommen. Dafür werteten sie 60 Aufnahmen der 340 Megapixel-Hauptkamera des Canada-France-Hawaii Teleskops auf Hawaii aus. Dieses hatte im Jahr 2019 drei Stunden lang einen ein Quadratgrad großen Ausschnitt der Jupiterumgebung aufgezeichnet. Durch digitale Nachbearbeitung konnten die Forscher noch Objekte einer Helligkeit bis hinunter zu 25,7 Magnituden sichtbar machen – deutlich lichtschwächer als zuvor detektierbar.

45 neue Jupitertrabanten

Das Ergebnis: Allein in diesem Ausschnitt des Jupiterumfelds entdeckten die Astronomen 52 Objekte mit Größen von 800 Metern aufwärts. Sieben davon erwiesen sich als schon bekannte Jupitermonde. Die restlichen 45 jedoch sind neue irreguläre Jupitertrabanten. „Wir gehen davon aus, dass die große Mehrheit dieser neu entdeckten Trabanten retrograde Umlaufbahnen besitzen“, berichten die Forscher. Denn die Objekte bewegen sich etwa in dem Orbitbereich, in dem auch die anderen retrograden Monde des Jupiters kreisen.

Noch gelten die Beobachtungen von Ashton und seinem Team nicht offiziell als Mondentdeckungen. Denn dafür müssten die Bahnen der 45 neuen Trabanten präzise bestimmt werden. „Es braucht aber eine Menge Beobachtungszeit mit großen Teleskopen, um verlässliche Orbits für diese kleinen und zahlreichen Monde zu bekommen“, kommentiert der nicht an der Studie beteiligte Astronom Scott Sheppard von der Carnegie Institution of Science. Er hat in den letzten Jahren mehrere neue Monde um Saturn und Jupiter entdeckt.

Mehr als 600 Monde um den Jupiter

Dennoch sind Ashton und sein Team ziemlich sicher, dass die von ihnen neu entdeckten Objekte irreguläre Monde des Jupiters sind. Sollte sich das bestätigen, könnte der Jupiter noch weit mehr kleinere Trabanten besitzen als bislang bekannt. Wie viele das sind, haben die Astronomen auf Basis ihrer Funde in dem nur ein Quadratgrad kleinen Ausschnitt der Jupiterumgebung hochgerechnet.

Das Ergebnis: Der Jupiter könnte mehr als 600 irreguläre Monde von mindestens 800 Meter Durchmesser besitzen – der bisher maximal detektierbaren Größe. Damit wäre er mit Abstand der mondreichste Planet im Sonnensystem. Die meisten dieser kleinen Trabanten sind allerdings sehr lichtschwach und kreisen weit außen um den Gasriesen – was ihre Entdeckung erschwert. Die Forscher hoffen aber, dass neue Teleskope wie das voraussichtlich 2022 fertiggestellte Vera-Rubin-Teleskop in Chile diese Jupitermonde aufspüren werden.

Bis wann ist ein Mond ein Mond?

Die neuen Funde wecken allerdings auch die Frage, bis zu welcher Größe man überhaupt noch von einem Mond sprechen kann: „Irgendwann landet man bei bloßen Ringpartikeln – eine klare Untergrenze wäre daher sehr nützlich“, sagt Ashton. Denn bislang gibt es keine klare Definition abgesehen von der Tatsache, dass ein Mond einen Planeten umkreist. Streng genommen wären demnach auch kleine Brocken im Erdorbit oder in den Ringen des Saturn Monde – wenngleich sie in der Praxis nicht als solche benannt werden.

Allerdings vergibt die Internationale Astronomische Vereinigung (IAU) keine offiziellen Namen an Monde, die kleiner sind als ein Kilometer.  (Europlanet Science Congress 2020; Planetary Science Journal, in press)

Quelle: University of British Columbia, Europlanet Science Congress 2020, Sky & Telescope