Utsikt over solsystemet fra Sedna. Sedna. Et forsøk på forståelse. Dannelse av solsystemet i en stjernehop

Øverst til høyre: Det 48-tommers teleskopet til Schmidt-systemet til Palomar-observatoriet, som i løpet av tre år suksessivt ble oppdaget følgende: Quaoar (Juni 2002, klassisk Kuiper-belteobjekt med en diameter på ca. 1250 km), Sedna (November 2003, "noe" med en diameter på ikke mer, men ikke mye mindre enn 1700 km) og Planet 2004 DW (februar 2004, resonans fra plutinofamilien med en mulig diameter i området 840-1800 km).

Vi oppdaget den lille planeten 2003 VB12 (populært navn Sedna) - det fjerneste objektet solsystemet av de som er funnet så langt. Gamle fotografier fra 2001, 2002, 2003, der den ble funnet, tillot oss å avklare banen til Sedna. Den viste seg å være veldig langstrakt, og samtidig fullstendig liggende utenfor Kuiper-beltet: dens semi-hovedakse er 480 ± 40 AU. og perihelavstand 76±4 AU.

En slik bane er uventet fra vår nåværende forståelse av solsystemet. Det kan enten være (1) et resultat av spredning ved ikke ennå åpne fjernt transplutonisk planet, enten (2) som et resultat av forstyrrelse fra en stjerne som passerer ekstremt nær, eller, til slutt, (3) som et resultat av dannelsen av solsystemet i en nær stjernehop.

I alle disse scenariene vil det sannsynligvis være en annen betydelig populasjon av trans-neptunske objekter utover de vi kjenner til i Kuiperbeltet (klassiske Kuiperbelteobjekter, resonanser og diffuse Kuiperbelteobjekter). Dessuten, i de to mest sannsynlige scenariene, får Sedna den beste forklaringen som et objekt i den indre delen av Oort-skyen.

Ris. 1. Den eskimoiske havgudinnen Sedna, til hvis ære den fjerne transplutoniske planeten 2003 VB12 fikk navnet sitt (fremdeles uoffisiell). I følge eskimo-myter lever Sedna i det mørke dypet av det kalde ishavet. Astronomer har funnet ut at en god himmelsk analog for disse områdene er den fjerne utkanten av solsystemet utenfor Kuiperbeltet.

Ris. 2. Oppdageren av planeten, Michael Brown, ba den eskimoiske havgudinnen, Sedna, om en liten delikatesse til ære for oppdagelsen hans. Tilsynelatende forlot hun ham ikke uten belønning.

Introduksjon

Planetsonen i solsystemet (den såkalte sonen med nesten sirkulære baner med lav helning til ekliptikken) ender tilsynelatende i en avstand på rundt 50 AU. fra solen. Denne figuren markerer bare ytterkanten av det klassiske Kuiper-beltet. Som kjent krysser mange kropper fra planetsonen med svært eksentriske baner - kometer og spredte Kuiperbelteobjekter - denne grensen, men deres perihelia forblir alltid innenfor planetsonen.

Langt utenfor dens grenser ligger kometens rike. Astronomer tror at mange av disse isete kroppene bor i den hypotetiske Oort-skyen, hvor avstanden kan være omtrent 10 tusen AU. Brorparten av kometene i denne hypotetiske skyen forblir sannsynligvis der på ubestemt tid, med bare forstyrrelser fra forbipasserende stjerner eller galaktiske tidevannseffekter som av og til forstyrrer banene til noen av dem, og får dem til å invadere det indre solsystemet. Her blir de oppdaget av astronomer under dekke av nye langtidskometer.

Dermed viser det seg at enhver for øyeblikket kjent eller forventet gjenstand for solsystemet må ha minst én av to egenskaper: enten ligger periheliumet innenfor planetsonen, eller apheliumet er i Oort-skyen (muligens begge).

Fra november 2001 begynte kollegene mine og jeg systematisk å skanne himmelen etter fjerne, sakte bevegelige objekter på Palomar Observatorys 48-tommers Schmidt-teleskop ved å bruke det nye QUEST vidvinkel CCD-kameraet. Denne undersøkelsen vil vare i omtrent 5 år og bør dekke det meste av himmelen som er tilgjengelig for Palomar Observatory-teleskoper.

Når det er fullført, vil det være den største himmelundersøkelsen rettet mot å lete etter objekter i bevegelse siden en lignende undersøkelse av Pluto-oppdageren Clyde Tombaugh (1961). Hovedmålet med undersøkelsen vår: letingen etter de sjeldne, store Kuiperbelteobjektene som ble savnet i lokale, men mer sensitive undersøkelser, som brakte oss hoveddelen av svake Kuiperbelteobjekter som ble oppdaget i løpet av de siste tolv årene. Ris. 3.

Kuppelen til 48-tommers Schmidt-teleskopet (Palomar-fjellet, 1700 m over havet). Dette unike instrumentet har et synsfelt på 36 kvadratgrader, slik at det kan utføre et bredt utvalg av himmelundersøkelser med høy effektivitet. Det nye QUEST-kameraet på 172 megapiksler, montert i fokuspunktet til Palomars 48-tommers Schmidt, er virkelig en maskin med stor oppdagelse. Under to rektangulære gardiner er det skjult et helt felt med CCD-matriser (122 stykker), med et totalt areal på 25 x 20 cm. Det var på dem Quaoar, Sedna og planet 2004 DW kastet sitt svake lys, og avslører deres eksistens. . Men selv en så gigantisk lysdetektor som QUEST-kameraet dekker ikke hele det klare (ikke-vignetterte) synsfeltet til teleskopet med en diameter på 5,4°.

Schmidts kamera er en flott ting!

Det var som en del av denne anmeldelsen at vi den 14. november 2003 for første gang så Sedna, som, i tre påfølgende bilder tatt med et intervall på en og en halv time, beveget seg med bare 4,6 buesekunder. Over et så kort tidsintervall bestemmes forskyvningen av et trans-neptunsk objekt, som befinner seg nesten i opposisjon til solen, nesten utelukkende av parallaksen forårsaket av jordens bevegelse i sin bane. I dette tilfellet kan vi omtrent estimere avstanden til objektet ved å bruke formelen R = 150/delta, der R er den heliosentriske avstanden til objektet i astronomiske enheter, og delta er dets vinkelhastighet i buesekunder per time. Det følger umiddelbart at objektet vi fant er omtrent 100 AU unna Solen! Dette er betydelig lenger enn den ytre grensen til planetsonen (50 AU), samt noen av objektene i solsystemet vi kjenner til. Den ble midlertidig utpekt som en mindre planet med nummeret 2003 VB12.

Ris. 5. Animasjon av tre bilder tatt 14. november 2003 kl. 6:32, 8:03 og 9:38 UTC der Sedna først ble oppdaget., som er fri for eventuelle a priori antagelser angående den beregnede bane. Begge metodene produserte uavhengig av hverandre en fjern eksentrisk bane med objektet som nå nærmet seg perihelium. Imidlertid varierte de resulterende semimajor-aksene og eksentrisitetene sterkt, og denne forskjellen er forårsaket av de naturlige begrensningene til metodene for å bestemme banene til ekstremt sakte bevegelige objekter med små observerte forskyvninger på himmelen. For slike himmellegemer kreves det minst et flerårig observasjonsintervall for å få en mer eller mindre nøyaktig bane, noe vi ikke hadde.

Ris. 6. Her er et unikt automatisert privat amatørobservatorium "Tenagra", som ligger i Arizona i en høyde av 1312 moh. Den ble bygget, eller mer presist, gjorde barndomsdrømmen hans til virkelighet, av den profesjonelle arkeologen Michael Schwartz. Mange profesjonelle astronomer bruker tjenestene til dette observatoriet i dag! (Dette er virkelig amatørhjelp til profesjonelle.)

Til tross for at teksten i forfatterens artikkel nevner observatoriets minste 36 cm-teleskop, Tenagra IV (den fjerne hvite kuppelen på bildet), er dette mest sannsynlig en skrivefeil: Sedna med en styrke på 21 m er utenfor kraften til et slikt instrument.

Nettstedet til Tenagra-observatoriet sier at Sedna ble fotografert av det største 0,81 m-teleskopet til dette observatoriet, som er skjult under en av de to nærliggende kuplene. Ris. 7.

Det 0,81 meter lange Tenagra II-teleskopet til Ritchie-Chrétien-systemet, spesialdesignet for helautomatisk kontroll. Gir eksepsjonelt nøyaktig posisjonering og veiledning av utvalgte objekter. En 5-minutters eksponering uten filtre lar teleskopet enkelt nå stjerner med en styrke på 22 m.

Legg merke til at Michael Schwartz klarte å skjule dette seriøse teleskopet i en veldig liten kuppel. Bilder av Sedna i gamle fotografier Heldigvis viste den oppdagede planeten seg å være lys nok til å prøve å finne den i arkivbilder

Til å begynne med viste det seg at den 30. august og 29. september 2003 skulle den nye planeten falle inn i synsfeltet til det samme Palomar QUEST-kameraet under en undersøkelsesskanning av himmelen utført av et annet team av astronomer. Posisjonen på disse dagene ble spådd fra våre innledende baner innenfor en veldig liten feilellipse på 1,2 x 0,8 buesekunder (begge metodene, divergerende i de eksakte orbitalparametrene, ga likevel nesten identiske posisjoner for denne perioden). Den inneholdt faktisk et himmellegeme med tilsvarende glans, og den eneste.

Banen, som nå er raffinert over et intervall på fire måneder, tillot oss å forutsi posisjonen til Sedna enda tidligere, og dermed ble ytterligere fire bilder av den nye planeten funnet frem til september 2001.

Et forsøk på å beregne bane for år 2000 og enda tidligere resulterte i flere sannsynlige bilder av Sedna i de tilsvarende bildene, men med betydelig lavere datakvalitet. Av denne grunn bestemte vi oss for ikke å vurdere dem.

Beregning av nøyaktig bane

Den mest sannsynlige banen i BK2000-metoden for hele settet med data i intervallet 2001-2003 ga følgende orbitalparametere:
Gjeldende avstand fra solen til Sedna er 90,32±0,02 AU.
- semimajor akse a = 480±40 au.

- helning av banen til ekliptikken i = 11,927°

I denne banen vil Sedna nå perihelium 22. september 2075 (±260 dager), og være i en minimumsavstand fra solen på 76 AU. Minste kvadraters metode produserte en generelt lignende bane med parametere innenfor feilene til BK2000-metoden. Ris. 8.

Bane til Sedna.

Det handler ikke om ham, men om den unormalt store perihelavstanden!

Tross alt er det fjerneste periheliumet av tidligere oppdagede trans-neptunske objekter 46,6 AU. Den er besatt av den mindre planeten 1999 CL119. Periheliumet til Sedna passer ikke inn i noen ramme. For å teste påliteligheten skyndte vi oss å beregne Sednas bane på nytt, og tilfeldig la til 0,8 sekunder med støy til de astrometriske koordinatene (det er to gjennomsnittlige kvadratfeil!).

Etter å ha utført denne prosedyren 200 ganger, var vi overbevist om at det resulterende periheliumet ikke falt utenfor området 73-80 AU.

Opprinnelsen til Sedna

Banen til den nye planeten viste seg å være ulik noen tidligere kjent. Den lignet banene til spredte Kuiperbelt-objekter, med den eneste forskjellen at periheliumet var mye lenger unna - så langt unna at dannelsen av en slik bane ikke kan forklares ved spredning på de kjente planetene i solsystemet. Den eneste mekanismen som kan plassere Sedna i en slik bane vil kreve enten forstyrrelse fra en ennå uoppdaget fjern planet eller krefter som virker på Sedna fra utenfor solsystemet.

1. Spredning på en uoppdaget planet Spredte Kuiperbelteobjekter havnet i sine svært eksentriske baner på grunn av gravitasjonspåvirkningen fra solsystemets gigantiske planeter. Som et resultat av spredning mottar de forskjellige deler av energi og dermed forskjellige semi-hovedakser, men - og dette er viktig - de endrer nesten ikke perihelavstanden. Det antas at objekter spredt av Neptun kan oppnå en perihelavstand på ikke mer enn 36 AU. Undersøkelsen vår er slik at vi dekket minst 80 % av himmelen i et 5º bredt bånd rundt ekliptikken – regionen som mest sannsynlig finner en slik planet – og vi fant ingen planet der (Brown og Trujillo, 2004).

Basert på dette er vi tilbøyelige til å tro at en slik planet mest sannsynlig ikke eksisterer der, selv om vi fortsatt ikke kan utelukke muligheten i seg selv.

Hvis den virkelig eksisterer - eller var der en gang i fortiden - vil dens tegn uunngåelig vises i baneparametrene til de nye små planetene som vil bli oppdaget i fremtiden i det fjerne området. Nemlig: de skal ha moderate banehellinger og perihelavstander nær 76 AU. (som Sedna). Ris. 9.

De ytre delene av solsystemet. Dette intrikate diagrammet viser de barberte formene til trans-neptunske gjenstander kjent i år 2000. I rødt er banene til plutino, i blått er banene til klassiske Kuiperbelte-objekter, i svart er banene til spredte Kuiperbelt-objekter. En nøye studie av sistnevnte viser at deres perihelia alltid er nær Neptuns bane. Årsaken er klar: et spredt legeme, som beveger seg langs en lukket elliptisk bane, vil alltid gå tilbake til sonen den ble spredt fra.

Sednas bane, som ikke følger denne regelen, antyder at et sted utenfor Neptun roterer en annen planet - Planet X, som "spredte" Sedna inn i en svært eksentrisk bane med høyt perihelium.

2. Tett passasje av en stjerne

Beregninger som tar i betraktning den forventede frekvensen av stjernetreff i nærheten av Solen og størrelsen på galaktiske tidevannskrefter viser at kometen må ha en semi-hovedakse på minst ~10 4 AU før disse ytre kreftene begynner å spille en merkbar rolle (dette resultatet ble oppnådd av Oort i 1950). Når kometen går til så store avstander, blir dens bane betydelig termalisert: den mottar en vilkårlig helning (fordeling av banehellinger jeg blir isotropisk) og gjennomsnittlig eksentrisitet er omtrent 2/3. Fortsatte forstyrrelser kan bringe periheliumet tilbake inn i planetsonen, og da blir objektet igjen synlig - som en komet med en fortsatt enorm semi-hovedakse i størrelsesorden 10 4 AU.

Den åpenbare inkompatibiliteten mellom standardbildet av dannelsen av Oort-skyen og banen til den nyoppdagede planeten ligger i dens "dverg" semi-hovedakse, som tydeligvis ikke er nok til at eksterne krefter effektivt kan påvirke banen til Sedna og skifte dens perihelium.

La oss anta at Sedna en gang ble spredt ut i en svært langstrakt bane av en av de gigantiske planetene, for eksempel Neptun. Beregninger viser at et legeme med en semimajor akse på 480 AU. og perihelium innenfor planetsonen kan under påvirkning av ytre krefter endre sin perihelion avstand over hele levetiden med kun 0,3 %. Et sterkere periheliumskifte for et legeme så tett knyttet til solen (sammenlignet med Oort-skykometer) er bare mulig som et resultat av et mye nærmere stjernetreff enn det som kan forventes i det nåværende galaktiske nabolaget av solsystemet.

Bare en liten brøkdel av de geometrisk mulige konfigurasjonene av stjernetreff er i stand til å endre banen til spredte Kuiperbelt-objekter slik at de minner mer om banene til kropper fra Oort-skyen. Et eksempel er passasjen av en solmassestjerne med en hastighet på 30 km/s vinkelrett på ekliptikkplanet i en avstand på bare 500 AU.

fra lyset vårt. Et slikt møte kan transformere en bane med en perihelavstand på ~30 AU. og semimajor akse 480 AU. inn i en bane med en perihelavstand på 76 AU, og holder den semi-hovedaksen uendret (med andre ord, overfør det diffuse Kuiper-belteobjektet til Sedna-banen).

Det er mye vanskeligere å forklare det faktum at man i det nåværende stjernemiljøet i solsystemet kan forvente bare én så nær passasje av en annen stjerne under hele eksistensen av planetsystemet vårt.

Hvis populasjonsstørrelsen til spredte Kuiperbelt-objekter i svært eksentriske baner (med store halvakser som Sedna) alltid var høy, ville det unike med en slik tilnærming ikke reise noen spørsmål - det kunne ha skjedd når som helst i løpet av de siste 4,5 milliarder år og gjort jobben sin. Imidlertid burde antallet slike svært langstrakte spredte baner (hvis perihelia kan "heves" til Sedna-nivå og oppnå en ren Sedna-bane) bare ha vært høyt i den tidlige epoken av Solens historie. System - da det aktivt ble renset for isete planetesimaler og aktivt befolket Oort-skyen. I lys av dette ser sannsynligheten for et supernært møte mellom Solen og en annen stjerne i dette svært korte øyeblikket i eksistensen av solsystemet veldig lav ut.

Men hvis en slik tilnærming virkelig fant sted, vil dens tegn også umiskjennelig vises i baneparametrene til alle objekter som vil bli oppdaget i dette området senere. Nemlig, hvis alle kroppene i den indre delen av Oort-skyen har orbitalparametere som er kompatible med geometrien til en unik nær forbiflyvningshendelse, vil det være åpenbart at vi har å gjøre med tegn på denne hendelsen innprentet i dem.

3. Dannelse av solsystemet i en stjernehop

Nære stjernetreff kunne ha forekommet mye hyppigere i den tidlige epoken av solsystemet hvis solen ble født inne i en stjernehop. Under disse forholdene burde dessuten de relative hastighetene til stjerner under tilnærmingen ha vært betydelig lavere, noe som ville ha ført til mye kraftigere dynamiske effekter. Numeriske simuleringer utført av G. Fernandez og A. Brunini i 2000 viste at flere, langsomme, moderat nærme tilnærminger meget vel kunne plassere spredte Kuiperbelte-objekter i baner som ligner på Sedna.

Denne prosessen er identisk med den foreslåtte dannelsesprosessen av den fjernere Oort-skyen, med den eneste forskjellen at i et nærmere stjernemiljø trenger ikke kometer (eller planetesimaler) å ha slike enorme banehalvhovedakser for å kunne påvirke ytre påvirkninger. å begynne å jobbe. Beregninger fra Fernandez og Brunini forutsier at dannelsen av solsystemet i et nært stjernemiljø bør fylle den indre delen av Oort-skyen med en hel populasjon av objekter med semi-hovedakser ~10 2 - ~10 3 AU, perihelia i en bredt spekter av ~50 - ~10 3 AU, dvs. store eksentrisiteter (i gjennomsnitt 0,8) og en bred fordeling av tilbøyeligheter (FWHM ~90°).

Vi anser dette scenariet som det mest plausible for å forklare banen til den nyoppdagede planeten. Fødselen av solsystemet i en stjernehop er en fullstendig logisk antakelse, som indirekte bevis på det har blitt funnet i dets andre egenskaper (Goswami & Vanhala, 2000). Hvis dette scenariet viser seg å være sant, vil banene til objekter som senere ble oppdaget i denne regionen umiskjennelig gjenspeile den tidlige epoken av solsystemets liv i klyngen. De vil ha et bredt spekter av tilbøyeligheter og perihelion-avstander, men vil ikke passe inn i geometrien til et enkelt unikt stjernetreff. Dessuten viser numeriske beregninger av Fernandez og Brunini at den nøyaktige fordelingen av baner i det indre området av Oort-skyen vil gjenspeile størrelsen på den overordnede stjernehopen!

Ris. 10. Det er vanskelig å tro at utenfor den ytre kanten av Kuiperbeltet er det verdener som aldri nærmer seg solsystemet, hvorfra det er tydelig synlig. Oppdagelsen av Sedna viser imidlertid at dette er tilfelle. Dessuten kan det vise seg at det er veldig mange av dem der, og blant dem er det veldig store eksemplarer.

Resultater

Hvert av de tre beskrevne scenariene for utseendet til Sedna i solsystemet stiller sine egne unike krav til de dynamiske egenskapene til den fjerne populasjonen av trans-neptunske objekter utenfor Kuiperbeltet. Mens bare ett slikt objekt har blitt oppdaget, tillater ikke parameterne for dets bane oss å foretrekke noen av hypotesene. Men så snart nye funn følger, kan usikkerheten løses opp foran øynene våre.

Du kan til og med grovt anslå hvor snart dette vil skje.

Før oppdagelsen av Sedna, som en del av vår undersøkelse, kom vi over 40 nye Kuiper-belteobjekter. Forutsatt at størrelsesfordelingen til den fjerne populasjonen av sedna-lignende objekter er den samme som i Kuiperbeltet, ville man forvente at andre himmelundersøkelser viser samme forhold i andelen oppdagede objekter - 1:40 - hvis, selvfølgelig, de er like følsomme for saktegående objekter. Antall oppdagede trans-Neptuner per 15. mars 2004 var 831. Det viser seg at på dette tidspunktet burde astronomer allerede ha hatt rundt 20 Sedna-lignende kropper i katalogene sine!

Inntil dette skjer, kan vi si at ved første øyekast ser det tredje scenariet (fødselen av solsystemet i en tett stjernehop) ut som det mest plausible. I dette scenariet ville Oort-skyen bli fylt fra den fjerneste antatte utkanten (rundt 105 AU) helt til nærheten av Kuiperbeltet (dvs. Sedna). I tillegg, under dette scenariet, bør massen til Oort-skyen være mange ganger større enn tidligere antatt, og den forventede bestanden av store objekter som Sedna ville være betydelig. Vårt syn kan se Sedna ikke mer enn 1% av sin bane - nær perihelium. Dette betyr at for hver Sedna som oppdages, er det omtrent 100 flere lignende, som nå er langt unna og utilgjengelige for QUEST-kameraet. Dessuten fører den nesten isotropiske fordelingen av helningene til banene til Sedna-lignende planeter til det faktum at for hver oppdaget Sedna bør det være omtrent 5 mer like lyse, som for øyeblikket befinner seg høyt over ekliptikken og rett og slett ikke har falt i 5-gradersbåndet som vi klarte å skyte. Til sammen betyr dette at oppdagelsen av bare én Sedna i seg selv forutsier eksistensen av en hel populasjon av lignende kropper som teller rundt 500 objekter. Hvis størrelsesfordelingen for objekter fra den indre delen av Oort-skyen fortsatt er lik Kuiper-beltet, vil den totale massen til denne populasjonen være omtrent 5 jordas. Den usynlige populasjonen av kropper med enda større perihelia enn Sedna bør mest sannsynlig være enda større.

Åpenbart vil påfølgende funn av trans-neptunske kropper med baner som ligger helt utenfor Kuiperbeltet gjøre det mulig ikke bare å velge ett av de beskrevne scenariene, men også å belyse tidlig historie dannelsen av solsystemet generelt.

forkortet oversettelse:
A.I. Dyachenko, spaltist for magasinet "Zvezdochet"

Sedna er en av Plutos følgesvenner og antas å være en dvergplanet. Inntil nylig ble størrelsen estimert til å være to tredjedeler av Pluto. Andras Pal og hans kolleger fra Konkoly-observatoriet (Ungarn), som studerte dette objektet ved hjelp av Herschel-romteleskopet, oppdaget imidlertid at det er enda mindre.

Objektet ble oppdaget 14. november 2003 av amerikanske forskere Michael Brown (Caltech), Chadwick Trujillo (Gemini Observatory) og David Rabinovich (Yale University) og ble klassifisert som trans-neptunske, det vil si himmellegemer i solsystemet som går i bane rundt. solen og har den gjennomsnittlige avstanden til solen er større enn Neptuns.

Den nyoppdagede kosmiske kroppen fikk et navn til ære for den eskimoiske gudinnen for sjødyr, Sedna. Sedna har den lengste omløpsperioden for ethvert større objekt kjent i dag i solsystemet, på omtrent 11 487 år. Periheliumet er tre ganger lenger unna Solen enn Neptuns bane, og det meste av banen ligger lenger unna (aphelium er omtrent 960 astronomiske enheter, eller 37 ganger avstanden fra Solen til Neptun).

Da Sedna først ble oppdaget, ble det antatt at den hadde en uvanlig lang rotasjonsperiode (20 til 50 dager) og at rotasjonen kunne bremses av gravitasjonskraften til den store månen. Men Hubble-romteleskopet, som utførte observasjoner i mars 2004, fant ingen satellitter. Etterfølgende målinger med MMT-teleskopet indikerte en kortere rotasjonsperiode (omtrent ti timer).

Til å begynne med ble Sedna ansett som det fjerneste kjente objektet i solsystemet, med unntak av langtidskometer. Men senere oppdaget astronomer en enda fjernere kropp - Eris.

Umiddelbart etter oppdagelsen ble det antydet at Sedna er en dvergplanet. En slik status ble imidlertid aldri tildelt den, selv om noen forskere fortsetter å vurdere den som sådan til i dag.

Foreløpige estimater viser at Sedna bare er en tredjedel mindre enn Pluto. Fram til 2007 ble den øvre grensen for diameteren estimert til 1800 kilometer, og etter observasjoner med Spitzer-teleskopet sank denne verdien til 1600 kilometer.

Det var imidlertid vanskelig å gjøre detaljerte observasjoner fordi Sedna, som ligger 13 milliarder kilometer fra solen, er veldig kald (overflatetemperaturen er omtrent 20 Kelvin) og sender ut i den fjerne infrarøde delen av spekteret. Foreløpig spektroskopisk analyse har vist at overflatesammensetningen til Sedna ligner på noen andre trans-neptunske objekter: den inkluderer en blanding av vann, metan og nitrogenis med toliner (organiske polymerer som inkluderer metan og etan). Samtidig har overflaten til Sedna en karakteristisk rød farge. Det er en av de rødeste kroppene i solsystemet.

Forsøk på å skjelne Sedna ved å bruke Spitzer infrarøde orbitalobservatorium var imidlertid ikke særlig vellykkede, og bare Herschel tillot fremgang i denne saken.

I følge versjonen fremsatt av Minor Planet Center, er Sedna plassert i en skive dannet av Kuiper-beltet, "spredt" på grunn av gravitasjonsinteraksjon med de ytre planetene, først og fremst Neptun. Imidlertid tilskriver en rekke forskere dette objektet til den indre delen av Oort-skyen. Det er også forslag om at Sednas bane ble endret under påvirkning av tyngdekraften til en stjerne fra en åpen stjernehop som passerte nær solsystemet, eller at den en gang ble fanget av et annet stjernesystem... Til slutt er det en hypotese om at Sednas bane indikerer tilstedeværelsen av en eller annen stor planet utenfor banen til Neptun.

En av oppdagerne av Sedna og dvergplaneter Eris, Haumea og Makemake, astronomen Michael Brown argumenterer for at Sedna vitenskapelig er det viktigste trans-neptunske objektet som er funnet til dags dato, og at det å låse opp mysteriet om dens uvanlige baneform vil gi verdifull informasjon om solsystemets opprinnelse og tidlige utvikling.

Observasjoner fra András Páls gruppe viste at Sedna reflekterer en tredjedel av solstrålene som når den. Dette er mye mer enn tidligere forventet. Men til tross for dette forblir objektet veldig svakt. Derfor må den være veldig liten i størrelse. Ifølge Mr. Pal og hans kolleger kan ikke diameteren til Sedna være mer enn 995 kilometer, noe som er enda mindre enn Charon, Plutos største satellitt... Ifølge nylige ekspertestimat er den omtrent 43 prosent av diameteren til Pluto selv.

Forresten, noe skjedde med Pluto på en gang lignende historie. For bare et halvt århundre siden ble det antatt at den var større enn Merkur, mens størrelsen faktisk er halvparten av denne planeten nærmest Solen...

> Sedna

Sedna– dvergplaneten i solsystemet og trans-neptunsk objekt: beskrivelse med foto, funn, navn, bane, sammensetning, forbindelse med Oort-skyen, forskning.

Oppdagelsen av fjerne dvergplaneter førte til at vi mistet Pluto som planet. Men forskere er ikke motløse, fordi dette gir et nytt felt for forskning. I 2003 la de merke til det Sedna, ansett som det fjerneste objektet som bor i Oort-skyen.

Oppdagelsen og navnet på dvergplaneten Sedna

Dette funnet tilhører også Michael Browns team, som oppdaget dvergplaneten Sedna i 2003. Opprinnelig kalt 2003 VB12. Det hele startet tilbake i 2001, da en undersøkelse ved Palomar Observatory viste at i en avstand på 100 AU. Objektet er plassert vekk fra solen. Observasjoner med Keck-teleskopet i 2003 demonstrerte bevegelse langs en fjern og eksentrisk bane.

Senere viste det seg at himmellegemet også var med i undersøkelsen til andre forskere. Sedna fikk navnet sitt til ære for havets inuittiske guddom. Sedna var en gang dødelig, men druknet seg selv i Polhavet, hvor hun begynte å leve med sjødyr.

Teamet kunngjorde det offisielle navnet før dokumentasjon, som brøt med protokollprosedyren. Men MAS protesterte ikke.

Klassifikasjon dvergplaneten Sedna

Sednas status er fortsatt omdiskutert. Oppdagelsen forårsaket kontrovers om definisjonen av planeten. I følge IAU er planeten forpliktet til å rydde territoriet sitt for unødvendige gjenstander, noe Sedna ikke gjorde. Men for å være en dvergplanet må den også være i hydrostatisk balanse (bli en sfæroid eller ellipsoide). Med en albedo på 0,32 og en diameter på 915-1800 km, har den nok masse og lysstyrke til å danne en sfæroid. Derfor regnes Sedna som en dvergplanet.

Størrelse, masse og banedvergplaneten Sedna

I 2004 var øvre grense for diameteren 1800 km, og i 2007 – 1600 km. En undersøkelse med Herschel-teleskopet i 2012 satte grensene ved 915-1075 km. Sedna har ingen satellitter funnet, så massen kan ikke beregnes. Men den rangerer på 5. plass blant TNO-er og dvergplaneter. Den sirkler rundt stjernen langs en svært elliptisk bane og beveger seg bort til 76 AU. og 936 a.u.

Det antas at en banepassasje tar 10 000-12 000 år.

Sammensatt dvergplaneten Sedna

På tidspunktet for oppdagelsen så Sedna ut til å være et lyst objekt. Fargen på dvergplaneten er nesten rød som Mars, noe som kan være forårsaket av tilstedeværelsen av toliner eller hydrokarboner. Overflaten er jevn i farge og spekter.

Skorpen er ikke oversådd med kraterformasjoner, så det er ikke mange lyse isstier. Temperaturen synker til -240,2°C. Modeller viser en øvre grense på 60 % for metanis og 70 % for vannis. Men M. Baruccis modell indikerer sammensetningen: titoner (24 %), amorft karbon (7 %), nitrogen (10 %), metanol (26 %) og metan (33 %).

Nitrogen antyder at dvergen kan ha hatt en atmosfære tidligere. Når man nærmer seg solen, stiger temperaturen til -237,6°C, noe som er nok for sublimering av nitrogenis. Dette kan også resultere i tilstedeværelsen av et hav.

Opprinnelse dvergplaneten Sedna

Teamet mente at himmellegemet tilhørte Oort-skyen, der kometer holder til. Dette var basert på Sednas avsidesliggende beliggenhet. Det ble registrert som den indre kroppen av Oort-skyen. I dette scenariet dannet solen seg i en åpen klynge med andre stjerner. Over tid skilte de seg, og Sedna flyttet til en moderne bane. Datasimuleringer støtter denne ideen.

Hvis Sedna skulle dukke opp i sin nåværende posisjon, ville det antyde ytterligere utvidelse av den protoplanetariske skiven. Da ville dens bane være mer sirkulær. Derfor må den trekkes av kraftig gravitasjon fra et annet objekt.

Eller banen kunne ha dannet seg fra kontakt med en stor binær nabo, 1000 AU unna. fra solen. Nemesis ble til og med vurdert blant alternativene. Men det er ingen direkte bevis.

Sedna (2003 VB12) er den fjerneste og kaldeste planetoiden som noen gang er funnet i solsystemet.

Denne asteroiden (eller til og med planeten), tre fjerdedeler av størrelsen på Plutos diameter (estimat for maksimal diameter er 1800 km), ble oppdaget i november 2003.

Den fikk sitt uoffisielle navn til ære for den eskimoiske havgudinnen.

Sedna blir systematisk litt lysere, deretter litt svakere - endringer skjer med en frekvens på omtrent 20 dager. Det antas at alt dette er fordi overflaten er dekket med lyse og mørke flekker. Dermed er Sednas rotasjonsperiode 20 dager eller så. De fleste planeter og asteroider roterer mye raskere.

Jorden roterer på 24 timer, Jupiter og Saturn på 10 timer, og på mange "normale" asteroider varer "dagen" bare noen få timer. Derfor antas det at Sedna må ha en stor satellitt, som Pluto, som gradvis, på grunn av gravitasjonsinteraksjon, "bremset" rotasjonen. Satellitten kan imidlertid ikke observeres for øyeblikket, muligens på grunn av at Sedna allerede har klart å "bli kvitt" den.

Sedna bruker omtrent 12 tusen år på å lukke sin ekstremt langstrakte bane, som på punktet nærmest Solen er 74 AU unna stjernen vår, og på det fjerneste punktet - 900 AU. (1 AU - astronomisk enhet - tilsvarer gjennomsnittlig avstand fra jorden til solen, som er omtrent 150 millioner km. Til sammenligning: Pluto er i gjennomsnitt 39 AU unna solen, og Neptun er 30 AU) Noen forskere vurderer Sedna å være et av de ytterste medlemmene av Kuiperbeltet (Kuiperbeltet inkluderer både Pluto sammen med satellitten Charon, og mange av dets mindre frosne "brødre" fra den ytre delen av solsystemet, utenfor Neptuns bane), mens andre anser planetoiden som den første kjente representanten for den såkalte Oort-skyen - en hypotetisk formasjon helt i utkanten av planetsystemet, hvor kometer "besøker" oss bare av og til.

Banen til Sedna i seg selv er så "ekstrem" at den ikke lenger kan forklares av gravitasjons-"sparkene" til de gigantiske planetene, som antas å være ansvarlige for de eksentriske banene til kometer og Pluto.

Hal Levison, en astronom ved Southwest Research Institute i Boulder, Colorado, en av medforfatterne av det nye papiret det gjelder, mener at hvis Sedna en gang eksisterte "skjøvet ut" av en av planetene vi kjenner til, så for å endre sin bane til den nåværende, vil den fortsatt måtte oppleve en annen nøkkelinteraksjon. Det er derfor Sedna og 2000 CR 105 (en annen av de fjerneste objektene fra solen) viste seg å være så langt unna oss...

Levison og hans franske kollega Alessandro Morbidelli fra observatoriet i Nice (Observatoire de la Cote d'Azur) brukte datamodellering, for å studere fem forskjellige mulige scenarier for å "flytte" til nye baner til Sedna og 2000 CR 105. Som et resultat anså de det mest sannsynlige som taler til fordel for teorien fremsatt av de første Sedna-forskerne (denne teorien, i spesielt, støttes fortsatt aktivt av en av oppdagerne av planetoiden, Michael Brown fra California Institute of Technology). I følge denne teorien ble solen født i en klynge (klynge) av stjerner, og ved "tidens morgen", i de første 100 millioner årene av dens levetid, nærmet ett eller flere elementer av denne klyngen seg katastrofalt lyset vårt.

Andre "åpenbare" teorier, inkludert hypotesen om at Neptun og Uranus, som var i mer langstrakte baner i fortiden, kan ha "dyttet" Sedna og andre himmellegemer til den ytre delen av solsystemet, fikk ikke støtte. Disse planetene var ikke massive nok til å oppnå en slik bragd under sine korte eksentriske faser, forklarer Levison.

Imidlertid gir Levison og Morbidellis beregninger bevis for å støtte en annen populær idé, ifølge hvilken en hypotetisk planet som ligger omtrent 75 AU er ansvarlig for Sednas nåværende bane. fra solen. Og oppdagelsen av en slik planet er fortsatt mulig, selv om søk så langt har vært mislykket.

I tillegg har forskerne kommet opp med et nytt bisarrt scenario som også perfekt kan forklare den nåværende banen til Sedna.

I følge ham ble Sedna født ved siden av en brun dverg med en masse omtrent 20 ganger mindre enn massen til solen vår, og ble deretter fanget av solsystemet under en katastrofal tilnærming til den samme brune dvergen. Dermed er det ikke lenger en fremmed vandrende stjerne som er anklaget for "kriminalitet", men vår egen inntrenger Sun.