Lunarer Zuwachs für das Sonnensystem: Astronomen haben drei neue kleine Monde im äußeren Sonnensystem entdeckt – einen um den Planeten Uranus und zwei um den Neptun. Damit besitzt Uranus jetzt 28 bekannte Monde, sein äußerer Nachbar Neptun hat nun 16. Alle drei neuentdeckten Trabanten sind nur wenige Kilometer groß und gehören zu den kleinsten und lichtschwächsten ihrer Planeten. Sie sind wahrscheinlich Trümmer von einst eingefangenen größeren Himmelskörpern.
Die beiden Eiswelten Uranus und Neptun sind die fernsten und bisher am wenigsten erforschten Planeten des Sonnensystems. Ihr exotisches Innenleben, ihr Magnetfeld und ihre sturmdurchtosten Gashüllen geben noch immer Rätsel auf. Auch warum beide Planeten in der Frühzeit des Sonnensystems ihre Plätze tauschten und was den Uranus auf die Seite kippen ließ, ist erst in Teilen geklärt.
Ähnlich unvollständig ist auch das Wissen um die Monde der beiden fernen Eisplaneten. Bisher waren um Uranus 27 Monde bekannt, um den Neptun 14 Monde – der letzte, Hippokamp, wurde erst 2016 entdeckt.
28. Uranusmond ist der kleinste seines Planeten
Jetzt bekommen die lunaren „Hofstaaten“ der beiden Eiswelten Zuwachs: Astronomen um Scott S. Sheppard von der Carnegie Institution in Washington DC haben einen weiteren Mond um Uranus entdeckt und zwei Monde um den Neptun. „Die drei neuentdeckten Monde sind die lichtschwächsten jemals mit erdbasierten Teleskopen um diese beiden Eisriesen aufgespürten“, sagt Sheppard. „Um sie zu finden, war eine spezielle Bildverarbeitung nötig.“
Den ersten Hinweis auf den neuen Uranusmond entdeckte Sheppard im November 2023 mit den Magellan-Teleskopen des Las Campanas Observatoriums in Chile. Worum es sich bei dem winzigen, schwachen Lichtfleck handelte, klärte sich jedoch erst, als die Astronomen die Aufnahmen mehrerer Nächte übereinanderlegten und verglichen. Dies enthüllte, dass sich der Lichtfleck mit und um den Uranus bewegte – es musste sich um einen Uranusmond handeln.
Der Uranusmond mit der vorläufigen Bezeichnung S/2023 U1 bringt die Zahl der Trabanten um den Eisplaneten auf 28, er ist zudem die erste lunare Neuentdeckung um Uranus seit mehr als 20 Jahren. Wie die Astronomen berichten, ist der neuentdeckte Mond nur rund acht Kilometer groß und damit der bisher kleinste bekannte Trabant des Uranus. S/2023 U1 umkreist seinen Planeten auf einer exzentrischen, geneigten Bahn und benötigt rund 680 Tage für einen Umlauf.
Zuwachs auch um den Neptun
Die beiden neuentdeckten Neptunmonde zeigten sich zwar bereits 2021 in Aufnahmen der Magellan-Teleskope und des japanische Subaru-Teleskops. Doch auch hier waren jahrelange Nachverfolgungen nötig, um sie als Trabanten des Neptun zu bestätigen. Den kleineren der beiden Neptunmonde konnten die Astronomen erst mithilfe der leistungsstarken Teleskope der europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und des Achtmeter-Teleskops des Gemini-Observatory auf Hawaii identifizieren.
Damit hat der Neptun nun 16 bekannte Monde – zwei mehr als zuvor. Der größere und hellere der beiden neuentdeckten Trabanten, vorläufig S/2002 N5 getauft, ist 23 Kilometer groß und benötigt fast neun Jahre für eine Umkreisung seines Planeten. Der zweite, kleinere Fund S/2021 N1 ist nur rund 14 Kilometer groß und damit noch kleiner als der bisher kleinste Neptunmond Hippokamp. Er hat eine Umlaufzeit von fast 27 Jahren, wie Sheppard berichtet.
Parallelen beim lunaren „Hofstaat“
Die neuentdeckten Monde bestätigen, dass die äußeren Planeten des Sonnensystems alle einen sehr ähnlich strukturierten „Hofstaat“ von Monden besitzen, wie die Astronomen erklären. In diesem werden die innersten und äußersten Bereiche der Mondzone von kleinen, eisigen Brocken auf exzentrischen und meist deutlich geneigten Bahnen dominiert. „Selbst der auf die Seite gekippte Uranus hat eine ähnliche Population von äußeren Monden wie die anderen Riesenplaneten des Sonnensystems“, sagt Sheppard.
Auffallend auch: Alle drei neuentdeckten Monde zeigen in ihren Umlaufbahnen Parallelen zu bereits bekannten Trabanten des Uranus und Neptun. S/2023 U1 ähnelt in seinem Orbit den Uranusmonden Caliban und Stephano, wie Sheppard berichtet. Der kleinere Neptunmond S/2021 N1 folgt einem ähnlichen Orbit wie Psamanthe und Neso und die Umlaufbahn von S/2002 N5 ähnelt denen von Sao und Laomedeia.
Trümmer von eingefangenen Urmonden?
Nach Ansicht des Astronomen spricht dies – zusammen mit ihrer geringen Größe und exzentrischen Bahn – dafür, dass diese Trabanten nicht gemeinsam mit ihrem Planeten gebildet wurden. Stattdessen sind alle drei Monde wahrscheinlich aus größeren Himmelskörpern hervorgegangen, die erst von Uranus und Neptun eingefangen wurden, dann aber in Kollisionen zerbrachen. Die Trümmer dieser Kollisionen blieben dann als kleine, irreguläre Trabanten erhalten. Sheppard und sein Team halten es daher für wahrscheinlich, dass es um Uranus und Neptun weitere, noch kleinere solcher Trümmermonde gibt.
Alle drei neuentdeckten Monde müssen noch ihren endgültigen Namen erhalten. S/2023 U1 wird – der gängigen Namenskonvention für Uranusmonde folgend – nach einem Charakter aus einem Shakespeare Stück benannt werden. Die beiden Neptunmonde S/2021 N1 und S/2002 N5 erhalten Namen einer der 50 Nereiden, Meeresnymphen der griechischen Mythologie.
Quelle: Carnegie Science
