stringtranslate.com

Отдельный объект

Транснептуновые объекты, нанесенные на карту по их расстоянию и наклонению . Объекты, находящиеся дальше расстояния 100  а.е. , показывают свое обозначение .   Резонансный TNO и Plutino
  Кубеванос (классический КБО)
  Рассеянный дисковый объект
  Отдельный объект

Отделенные объекты — это динамический класс малых планет во внешних пределах Солнечной системы , принадлежащих к более широкому семейству транснептуновых объектов (ТНО). Эти объекты имеют орбиты, точки наибольшего сближения которых с Солнцем ( перигелий ) достаточно удалены от гравитационного влияния Нептуна , поэтому они лишь умеренно подвержены влиянию Нептуна и других известных планет: это заставляет их казаться «отделенными» от остальной части Солнечной системы, за исключением их притяжения к Солнцу. [1] [2]

Таким образом, отдельные объекты существенно отличаются от большинства других известных транснептуновых объектов, которые образуют слабо определенный набор популяций, которые были возмущены в разной степени на их текущей орбите гравитационными столкновениями с гигантскими планетами , в основном Нептуном. Отделенные объекты имеют большие перигелии, чем эти другие популяции транснептуновых объектов, включая объекты в орбитальном резонансе с Нептуном, такие как Плутон , классические объекты пояса Койпера на нерезонансных орбитах, такие как Макемаке , и объекты рассеянного диска , такие как Эрида .

Отделенные объекты также упоминаются в научной литературе как протяженные рассеянные дисковые объекты (E-SDO), [3] отдаленные отделенные объекты (DDO), [4] или рассеянно-протяженные , как в формальной классификации Deep Ecliptic Survey . [5] Это отражает динамическую градацию, которая может существовать между орбитальными параметрами рассеянного диска и отделенной популяции.

По крайней мере девять таких тел были надежно идентифицированы, [6] из которых самым большим, самым удаленным и самым известным является Седна . Те, у которых большие полуоси и высокие перигелийные орбиты, подобные орбите Седны, называются седноидами . По состоянию на 2024 год известно три седноида: Седна, 2012 VP 113 и Лелеакухонуа . [7] Эти объекты демонстрируют весьма статистически значимую асимметрию между распределениями пар объектов с малыми восходящими и нисходящими узловыми расстояниями, что может указывать на реакцию на внешние возмущения; асимметрии, подобные этой, иногда приписываются возмущениям, вызванным невидимыми планетами. [8] [9]

Орбиты

Отделенные объекты имеют перигелии, намного большие, чем афелий Нептуна. Они часто имеют сильно эллиптические , очень большие орбиты с полуосями до нескольких сотен астрономических единиц (AU, радиус орбиты Земли). Такие орбиты не могли быть созданы гравитационным рассеянием гигантскими планетами , даже Нептуном. Вместо этого был выдвинут ряд объяснений, включая встречу с проходящей звездой [10] или далеким объектом размером с планету , [4] или миграцию Нептуна (который, возможно, когда-то имел гораздо более эксцентричную орбиту, с которой он мог бы перетащить объекты на их текущую орбиту) [11] [12] [13] [14] [15] или выброшенные планеты-изгои (присутствовавшие в ранней Солнечной системе, которые были выброшены). [16] [17] [18]

Классификация, предложенная группой Deep Ecliptic Survey, вводит формальное различие между рассеянными вблизи объектами (которые могут быть рассеяны Нептуном) и рассеянными протяженными объектами (например, 90377 Седна ) с использованием значения параметра Тиссерана , равного 3. [5]

Гипотеза «Планеты Девять» предполагает, что орбиты нескольких отдельных объектов можно объяснить гравитационным влиянием большой ненаблюдаемой планеты, расположенной на расстоянии от 200 до 1200 а.е. от Солнца, и/или влиянием Нептуна. [19]

Классификация

Отделенные объекты являются одним из четырех различных динамических классов TNO; остальные три класса являются классическими объектами пояса Койпера , резонансными объектами и объектами рассеянного диска (SDO). [20] Седноиды также относятся к отделенным объектам. Отделенные объекты обычно имеют перигелийное расстояние более 40 а.е., что препятствует сильному взаимодействию с Нептуном, который имеет приблизительно круговую орбиту примерно в 30 а.е. от Солнца. Граница между рассеянными и отделенными областями может быть определена с использованием аналитического критерия перекрытия резонансов. [21] [22]

Открытие 90377 Седны в 2003 году, а также нескольких других объектов, открытых примерно в то же время, таких как (148209) 2000 CR 105 и (612911) 2004 XR 190 , побудило к обсуждению категории далеких объектов, которые также могут быть внутренними объектами облака Оорта или (что более вероятно) переходными объектами между рассеянным диском и внутренним облаком Оорта. [2]

Хотя Седна официально считается объектом рассеянного диска по версии MPC, ее первооткрыватель Майкл Э. Браун предположил, что поскольку ее перигелийное расстояние в 76 а.е. слишком велико, чтобы на нее влияло гравитационное притяжение внешних планет, ее следует считать объектом внутреннего облака Оорта, а не членом рассеянного диска. [23] Эта классификация Седны как отдельного объекта принята в недавних публикациях. [24]

Такая линия мышления предполагает, что отсутствие значительного гравитационного взаимодействия с внешними планетами создает протяженную внешнюю группу, начинающуюся где-то между Седной (перигелий 76 а.е.) и более традиционными объектами SDO, такими как 1996 TL 66 (перигелий 35 а.е.), который в Deep Ecliptic Survey классифицируется как рассеянный близкий объект. [25]

Влияние Нептуна

Одной из проблем с определением этой расширенной категории является то, что слабые резонансы могут существовать и их будет трудно доказать из-за хаотических планетарных возмущений и текущего отсутствия знаний об орбитах этих далеких объектов. Они имеют орбитальные периоды более 300 лет, и большинство из них наблюдалось только в течение короткой дуги наблюдения в пару лет. Из-за их большого расстояния и медленного движения относительно фоновых звезд могут пройти десятилетия, прежде чем большинство этих далеких орбит будут определены достаточно хорошо, чтобы уверенно подтвердить или исключить резонанс . Дальнейшее улучшение орбиты и потенциального резонанса этих объектов поможет понять миграцию гигантских планет и формирование Солнечной системы. Например, моделирование Емельяненко и Киселевой в 2007 году показывает, что многие далекие объекты могут находиться в резонансе с Нептуном . Они показывают 10% вероятность того, что 2000 CR 105 находится в резонансе 20:1, 38% вероятность того, что 2003 QK 91 находится в резонансе 10:3, и 84% вероятность того, что (82075) 2000 YW 134 находится в резонансе 8:3. [26] Вероятная карликовая планета (145480) 2005 TB 190 , по-видимому, имеет менее 1% вероятность того, что она находится в резонансе 4:1. [26]

Влияние гипотетической планеты(планет) за пределами Нептуна

Майк Браун, выдвинувший гипотезу Девятой планеты , делает наблюдение, что «все известные далекие объекты, которые хотя бы немного отодвинуты от Койпера, по-видимому, группируются под влиянием этой гипотетической планеты (в частности, объекты с большой полуосью > 100 а.е. и перигелием > 42 а.е.)». [27] Карлос де ла Фуэнте Маркос и Ральф де ла Фуэнте Маркос подсчитали, что некоторые статистически значимые соизмеримости совместимы с гипотезой Девятой планеты; в частности, ряд объектов [a] , которые называются экстремальными транснептуновыми объектами ( ETNO ) [29], могут быть захвачены в резонансах среднего движения 5:3 и 3:1 с предполагаемой Девятой планетой с большой полуосью ~700 а.е. [30]

Возможные отдельные объекты

Это список известных объектов по дате открытия, которые не могли быть легко рассеяны текущей орбитой Нептуна и, следовательно, вероятно, являются отдельными объектами, но которые находятся внутри перигелийного зазора ≈50–75 а.е., который определяет седноиды . [ 31] [32] [33] [34] [35] [36]

Перечисленные ниже объекты имеют перигелий более 40 а.е. и большую полуось более 47,7 а.е. (резонанс 1:2 с Нептуном и приблизительная внешняя граница пояса Койпера): [37]

Следующие объекты также можно в целом считать отдельными объектами, хотя и с несколько меньшими расстояниями перигелия — 38–40 а.е.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Известно 60 малых планет с большой полуосью более 150 а.е. и перигелием более 30 а.е. [28]

Ссылки

  1. ^ Lykawka, PS; Mukai, T. (2008). «Внешняя планета за Плутоном и происхождение архитектуры транснептунового пояса». Astronomical Journal . 135 (4): 1161–1200. arXiv : 0712.2198 . Bibcode : 2008AJ....135.1161L. doi : 10.1088/0004-6256/135/4/1161. S2CID  118414447.
  2. ^ ab Jewitt, D. ; Delsanti, A. (2006). "Солнечная система за пределами планет". Обновление солнечной системы: актуальные и своевременные обзоры в науках о солнечной системе (PDF) (ред. Springer-Praxis). Springer. ISBN 3-540-26056-0. Архивировано из оригинала (PDF) 29 января 2007 года.
  3. ^ Глэдман, Б.; и др. (2002). «Доказательства расширенного рассеянного диска». Icarus . 157 (2): 269–279. arXiv : astro-ph/0103435 . Bibcode :2002Icar..157..269G. doi :10.1006/icar.2002.6860. S2CID  16465390.
  4. ^ ab Gomes, Rodney S.; Matese, J.; Lissauer, Jack (2006). «Отдалённый солнечный компаньон планетарной массы мог произвести отдалённые отдельные объекты». Icarus . 184 (2). Elsevier: 589–601. Bibcode :2006Icar..184..589G. doi :10.1016/j.icarus.2006.05.026.
  5. ^ ab Эллиот, JL; Керн, SD; Клэнси, KB; Гулбис, AAS; Миллис, RL; Буйе, MW; Вассерман, LH; Чианг, EI; Джордан, AB; Триллинг, DE; Мич, KJ (2006). "Глубокое эклиптическое исследование: поиск объектов пояса Койпера и кентавров. II. Динамическая классификация, плоскость пояса Койпера и основная популяция" (PDF) . The Astronomical Journal . 129 (2): 1117–1162. Bibcode :2005AJ....129.1117E. doi : 10.1086/427395 .
  6. ^ Ликавка, Патрик София; Мукаи, Тадаши (июль 2007 г.). «Динамическая классификация транснептуновых объектов: исследование их происхождения, эволюции и взаимосвязи». Икар . 189 (1): 213–232. Бибкод : 2007Icar..189..213L. doi :10.1016/j.icarus.2007.01.001.
  7. ^ Хуан 黄, Юкун 宇坤; Глэдман, Бретт (2024-02-01). "Первичное орбитальное выравнивание седноидов". The Astrophysical Journal Letters . 962 (2): L33. arXiv : 2310.20614 . Bibcode : 2024ApJ...962L..33H. doi : 10.3847/2041-8213/ad2686 . ISSN  2041-8205.
  8. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (1 сентября 2021 г.). «Пекулярные орбиты и асимметрии в крайнем транснептуновом пространстве». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 506 (1): 633–649. arXiv : 2106.08369 . Бибкод : 2021MNRAS.506..633D. дои : 10.1093/mnras/stab1756 .
  9. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (1 мая 2022 г.). «Искривленное экстремальное транснептуновое орбитальное пространство параметров: статистически значимые асимметрии подтверждены». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters . 512 (1): L6–L10. arXiv : 2202.01693 . Bibcode : 2022MNRAS.512L...6D. doi : 10.1093/mnrasl/slac012 .
  10. ^ Морбиделли, Алессандро; Левисон, Гарольд Ф. (ноябрь 2004 г.). «Сценарии происхождения орбит транснептуновых объектов 2000 CR 105 и 2003 VB 12 ». The Astronomical Journal . 128 (5): 2564–2576. arXiv : astro-ph/0403358 . Bibcode : 2004AJ....128.2564M. doi : 10.1086/424617. S2CID  119486916.
  11. ^ Глэдман, Б.; Холман, М.; Грав, Т.; Кавелаарс, Дж.; Николсон, П.; Акснес, К.; Пети, Ж.-М. (2002). «Доказательства существования расширенного рассеянного диска». Icarus . 157 (2): 269–279. arXiv : astro-ph/0103435 . Bibcode :2002Icar..157..269G. doi :10.1006/icar.2002.6860. S2CID  16465390.
  12. ^ «Объяснение человечества: 12-я планета».
  13. ^ «Странная орбита кометы намекает на скрытую планету». 4 апреля 2001 г.
  14. ^ «Существует ли большая планета, вращающаяся за орбитой Нептуна?».[ постоянная мертвая ссылка ]
  15. ^ «Признаки скрытой планеты?».
  16. ^ Глэдман, Бретт; Чан, Коллин (2006). «Производство расширенного рассеянного диска планетами-изгоями». The Astrophysical Journal . 643 (2): L135–L138. Bibcode :2006ApJ...643L.135G. CiteSeerX 10.1.1.386.5256 . doi :10.1086/505214. S2CID  2453782. 
  17. ^ "Долгая и извилистая история Планеты X". Архивировано из оригинала 2016-02-15 . Получено 2016-02-09 .
  18. ^ Хуан, Юкун; Глэдман, Бретт; Бодуан, Мэтью; Чжан, Кевин (октябрь 2022 г.). «Планета-бродяга помогает заселить далекий пояс Койпера». The Astrophysical Journal Letters . 938 (2): L23. arXiv : 2209.09399 . Bibcode : 2022ApJ...938L..23H. doi : 10.3847/2041-8213/ac9480 . ISSN  2041-8205.
  19. ^ Батыгин, Константин; Браун, Майкл Э. (20 января 2016 г.). «Доказательства существования далекой гигантской планеты в Солнечной системе». The Astronomical Journal . 151 (2): 22. arXiv : 1601.05438 . Bibcode : 2016AJ....151...22B. doi : 10.3847/0004-6256/151/2/22 . S2CID  2701020.
  20. ^ Глэдман, Б.; Марсден, Б. Г.; Ванларховен, К. (2008-01-01). Номенклатура во внешней Солнечной системе. Bibcode :2008ssbn.book...43G.
  21. ^ Батыгин, Константин; Мардлинг, Розмари А.; Несворни, Дэвид (2021-10-01). "Граница устойчивости дальнего рассеянного диска". The Astrophysical Journal . 920 (2): 148. arXiv : 2111.00305 . Bibcode : 2021ApJ...920..148B. doi : 10.3847/1538-4357/ac19a4 . ISSN  0004-637X.
  22. ^ Хадден, Сэм; Тремейн, Скотт (2023-11-09). «Динамика рассеянного диска: подход картирования». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 527 (2): 3054–3075. doi : 10.1093/mnras/stad3478 . ISSN  0035-8711.
  23. ^ Браун, Майкл Э. "Седна (Самое холодное и отдаленное место, известное в Солнечной системе; возможно, первый объект в давно предполагаемом облаке Оорта)". Калифорнийский технологический институт, кафедра геологических наук . Получено 2 июля 2008 г.
  24. ^ Jewitt, D. ; Moro-Martın, A.; Lacerda, P. (2009). «Пояс Койпера и другие диски из обломков». Астрофизика в следующем десятилетии (PDF) . Springer Verlag.
  25. ^ Buie, Marc W. (28 декабря 2007 г.). «Орбитальная подгонка и астрометрическая запись для 15874». Отделение космических наук. SwRI . Получено 12 ноября 2011 г.
  26. ^ ab Емельяненко, ВВ (2008). "Резонансное движение транснептуновых объектов на орбитах с большим эксцентриситетом". Astronomy Letters . 34 (4): 271–279. Bibcode :2008AstL...34..271E. doi :10.1134/S1063773708040075. S2CID  122634598.(требуется подписка)
  27. ^ Майк Браун . «Почему я верю в Девятую планету».
  28. ^ «Малые планеты с большой полуосью более 150 а.е. и перигелием более 30 а.е.».
  29. ^ C. de la Fuente Marcos; R. de la Fuente Marcos (1 сентября 2014 г.). «Экстремальные транснептуновые объекты и механизм Козаи: Сигнализация присутствия трансплутоновых планет». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 443 (1): L59–L63. arXiv : 1406.0715 . Bibcode : 2014MNRAS.443L..59D. doi : 10.1093/mnrasl/slu084 . S2CID  118622180.
  30. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (21 июля 2016 г.). «Соизмеримость между ETNO: исследование Монте-Карло». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 460 (1): L64–L68. arXiv : 1604.05881 . Бибкод : 2016MNRAS.460L..64D. дои : 10.1093/mnrasl/slw077 . S2CID  119110892.
  31. ^ Майкл Э. Браун (10 сентября 2013 г.). «Сколько карликовых планет во внешней солнечной системе? (обновляется ежедневно)». Калифорнийский технологический институт. Архивировано из оригинала 18 октября 2011 г. Получено 27 мая 2013 г. Диаметр : 242 км
  32. ^ «объекты с перигелием между 40–55 а.е. и афелием более 60 а.е.».
  33. ^ «объекты с перигелием между 40–55 а.е. и афелием более 100 а.е.».
  34. ^ «объекты с перигелием между 40–55 а.е. и большой полуосью более 50 а.е.».
  35. ^ «объекты с перигелием между 40–55 а.е. и эксцентриситетом более 0,5».
  36. ^ "объекты с перигелием между 37–40 а.е. и эксцентриситетом более 0,5".
  37. ^ "Список MPC q > 40 и a > 47,7". Minor Planet Center . Получено 7 мая 2018 г.
  38. ^ ab "Список известных транснептуновых объектов". Архив Джонстона. 7 октября 2018 г. Получено 23 октября 2018 г.
  39. ^ ab EL Schaller; ME Brown (2007). "Потери и удержание летучих частиц на объектах пояса Койпера" (PDF) . Astrophysical Journal . 659 (1): I.61–I.64. Bibcode :2007ApJ...659L..61S. doi :10.1086/516709. S2CID  10782167 . Получено 2008-04-02 .
  40. ^ Buie, Marc W. (8 ноября 2007 г.). "Orbit Fit and Astrometric record for 04VN112". SwRI (Space Science Department). Архивировано из оригинала 18 августа 2010 г. Получено 17 июля 2008 г.
  41. ^ "Браузер базы данных малых тел JPL: (2004 VN112)" . Получено 24.02.2015 .
  42. ^ "Список кентавров и объектов рассеянного диска" . Получено 5 июля 2011 г. . Первооткрыватель: CTIO
  43. ^ RL Allen; B. Gladman (2006). «Открытие объекта пояса Койпера с низким эксцентриситетом и высоким наклоном на расстоянии 58 а. е.» The Astrophysical Journal . 640 (1): L83–L86. arXiv : astro-ph/0512430 . Bibcode :2006ApJ...640L..83A. doi :10.1086/503098. S2CID  15588453.
  44. ^ abcdefghi Шеппард, Скотт С.; Трухильо, Чедвик; Толен, Дэвид Дж. (июль 2016 г.). «За пределами пояса Койпера: новые транснептуновые объекты с высоким перигелием и умеренными большими полуосями и эксцентриситетами». The Astrophysical Journal Letters . 825 (1): L13. arXiv : 1606.02294 . Bibcode : 2016ApJ...825L..13S. doi : 10.3847/2041-8205/825/1/L13 . S2CID  118630570.
  45. ^ Шеппард, Скотт С.; Трухильо, Чад (август 2016 г.). «Новые экстремальные транснептуновые объекты: к суперземле во внешней Солнечной системе». Astrophysical Journal . 152 (6): 221. arXiv : 1608.08772 . Bibcode :2016AJ....152..221S. doi : 10.3847/1538-3881/152/6/221 . S2CID  119187392.