De twee dansen als het ware met elkaar en bevinden zich in een baan die nog nooit eerder is gezien.

Zelfs rekening houdend met de onstuimige omstandigheden in het buitenste deel van ons zonnestelsel zijn de vreemde banen van twee van Neptunus’ manen ongekend. Het gaat over de manen Naiad en Thalassa, twee binnenste manen van de gasreus. De twee zijn met elkaar verweven in een vrij merkwaardige choreografie. “Er zijn veel verschillende soorten ‘dansen’ die hemellichamen kunnen uitvoeren,” vertelt hoofdonderzoeker Marina Brozovic. “Maar deze is nog nooit eerder gezien.”

Meer over de manen van Neptunus
Neptunus heeft in totaal veertien bevestigde manen. Neso ligt het verste van de gasreus af en draait in een wilde elliptische lus rond de planeet. De maan is ongeveer 60 kilometer in doorsnee en draait in een baan met een straal van bijna 74 miljoen kilometer om Neptunus. Eén rondje duurt dus al gauw zo’n 27 jaar. Naiad en Thalassa zijn klein – ze zijn ongeveer 100 kilometer lang – en hebben de vorm van een Tic Tac.

Choreografie
De ‘dans’ ziet er als volgt uit. Naiad voltooit een rondje rond Neptunus in zeven uur. Thalassa ligt net iets verder weg en doet er daarom een halfuurtje langer over. De onderlinge afstand tussen de twee manen is ongeveer 1850 kilometer. Toch zijn de onderzoekers er nu in een nieuwe studie achtergekomen dat de manen eigenlijk nooit zo dicht bij elkaar in de buurt komen. Naiad’s baan is namelijk iets gekanteld en bovendien perfect getimed. Het betekent dat als de langzamer bewegende Thalassa passeert, de twee op het dichtste punt alsnog 3540 kilometer uit elkaar liggen.


Zigzag
Stel, je bevindt je op Thalassa. Hoe ziet de dans er precies vanuit dat oogpunt uit? Je moet je voorstellen dat je in dat geval maan Naiad in een wilde zigzag voorbij ziet komen; tweemaal bovenlangs en tweemaal onderlangs. Dit patroon – omhoog, omhoog, omlaag, omlaag – wordt telkens opnieuw herhaald. “We verwijzen naar dit herhalende patroon als een resonantie,” legt Brozovic uit. Hoewel de dans misschien wat vreemd lijkt, blijven de banen wel stabiel (zie ook de animatie hieronder).

De ‘dans’ van Naiad en Thalassa. Afbeelding: NASA

Verklaring
Dat Neptunus over een vreemde verzameling manen beschikt, was eigenlijk al wel bekend. Maar deze studie laat maar weer eens zien hoe merkwaardig het satellietstelsel is. Hoe dat kan? Mogelijk dat de grootste maan van het gezelschap – Triton – daar iets mee te maken heeft. Wetenschappers denken namelijk dat de oorspronkelijke verzameling manen overhoop is gegooid toen de gasreus de passerende Triton inlijfde. De binnenste manen en ringen zijn mogelijk voortgekomen uit het overgebleven puin. “We vermoeden dat Naiad in zijn gekantelde baan is gekomen door een eerdere interactie met één van de andere binnenste manen van Neptunus,” verklaart Brozovic. “Pas later is de ongewone resonantie met Thalassa tot stand gekomen.”

Zowel Naiad als Thalassa werden in 1989 door ruimtevaartuig Voyager 2 voor het eerst gespot. Destijds werden er in totaal zes nieuwe manen ontdekt die zich dicht bij de gasreus bevinden. Maar begin dit jaar kwamen onderzoekers erachter dat de sonde er eentje over het hoofd heeft gezien. Er bevindt zich namelijk nóg een maantje rond Neptunus en wel Hippocamp; met een diameter van zo’n 34 kilometer de kleinste van het stel.