A Neptunusz 14 ismert kísérőből álló holdrendszerében a hét belső hold közt kettőt, a Naiad és a Thalassa nevűt alaposan tanulmányoztak a Hubble űrteleszkóp felvételei segítségével. E két hold pályáját egymástól mindössze 1850 km választja el, azonban sosem kerülnek 3540 km-nél közelebb egymáshoz.
Ezeket az apró holdakat (négy másikkal együtt) még a Voyager-2 fedezte fel 1989-ben, átmérőjük alig 100 km, így a megfigyelésük nem egyszerű feladat, a most közzé tett kutatásban a Hubble 2004-2016 közti felvételei alapján, valamint a Voyager eredeti adatainak újrafeldolgozásával végeztek számításokat a Neptunusz hét belső, reguláris holdjának pályájáról. A Voyager és Hubble felvételekhez e belső holdakról földi eszközökkel készült felvételeket (amelyeken a később felfedezett holdakat a felfedezést megelőzően készült felvételeken is azonosítottak) is használtak, így összességében 1981-től álltak rendelkezésre adatok a pályaszámításokhoz.
E holdak eredetét a Triton befogásához kötik, amikor e nagy hold megérkezett a Kuiper-övből, az általa keltett gravitációs zavarok hatására a Neptunusz eredeti holdjainak pályazavarai ütközéseket eredményeztek. A feltételezések szerint az erősen elliptikus pályájú Nereid az egyetlen túlélője az eredeti holdrendszernek, a ma meglévő reguláris holdak pedig az ütközések során született törmelék anyagából álltak össze, és továbbra is erősen hat rájuk a Triton.
A pályákat fokozatosan felépített modellek segítségével számították ki a hét belső hold esetére, feltárták azok keringései közti rezonanciákat. E holdak közül a Naiad és a Thalassa egymással összehangolt pályái bizonyultak a legkülönösebbnek.
A Naiad és a Thalassa keringési síkja egymáshoz képest kb. 5 fokos eltérésű, a Naiad 7 óra alatt robog körbe a Neptunusz körül, a kissé távolabb keringő Thalassa pedig 7,5 óra alatt. Ha a Thalassa-ról figyelnénk a Naiad keringését, azt láthatnánk, hogy e belsőbb hold cikkcakkban mozog, kétszer felülről halad el a Thalassa mellett, kétszer pedig alulról. E kétszer fenn, kétszer lenn mintázat ismétlődik minden alkalommal, amikor a Naiad négy „körrel” megelőzi a Thalassa-t. Rezonáns keringés ugyan rendkívül sok égitestnél ismert, ilyen jellegűvel viszont eddig nem találkoztak.
Érdekes eredményt adott még a legújabban (2013-ban) felfedezett s egyúttal legkisebb Neptunusz-hold, a Hippocamp keringése is. Ez az egészen aprócska, 17-19 km átmérőjű hold a belső holdak legnagyobbika, a Proteus szomszédja. A Proteus a Neptunusszal való árapály-kölcsönhatások miatt egyre távolodik a bolygótól, és a kutatók számításai szerint a pályája fél nagytengelyének (ha körpálya lenne, akkor ez lehetne kör a sugara) csak kb. 40 km-t kell nőnie már ahhoz, hogy a Hippocamp-pal rezonánssá váljon a keringése, ehhez alig 18 millió évre lesz szükség. A Neptunusz-holdak közt a Hippocamp a leginkább körre hasonlító pályájú egyébként.
A jelen kutatás fontos eredménye, a nagy felhasznált adatmennyiségnek köszönhetően, hogy egy hasonló vizsgálat 10 évvel ezelőtt végzett modellszámításainak hibahatárát jelentősen csökkentette.

A JPL beszámolója a kutatásról itt olvasható.

A kutatás eredményét az Icarus november 13-án tette közzé.

Az arXiv preprint szerveren elérhető a teljes cikk.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)