stringtranslate.com

Седноид

Орбиты трех известных седноидов с круговой орбитой Нептуна в 30 а.е. выделены синим цветом.
Видимые звездные величины трех известных седноидов.
Изображение открытия Седны , одноименного и первого известного седноида.

Седноид — транснептуновский объект с перигелием далеко за скалой Койпера .47,8  а.е.​ Астрономы пришли к единому мнению, что из этой популяции известны только три объекта: 90377 Sedna , 2012 VP 113 и 541132 Leleākūhonua ( 2015 TG 387 ). [1] Все три имеют перигелии больше, чем60 а.е. [2] Эти объекты находятся за пределами, по-видимому, почти пустого пространства Солнечной системы и не имеют существенного взаимодействия с планетами. Обычно они группируются с отдельными объектами . Некоторые астрономы [3] считают седноиды внутренними объектами облака Оорта (OCO), хотя первоначально предполагалось, что внутреннее облако Оорта или облако Хиллса будет лежать за пределами 2000 а.е., за афелиями трех известных седноидов.

Одной из попыток точного определения седноидов является любое тело с перигелием больше , чем50 а.е. и большая полуось больше150 а.е. [4] [5] Однако это определение применимо к таким объектам, как 2013 SY 99 и 2021 RR 205 , [6] которые имеют перигелии за пределами 50 а.е. и большие полуоси более 700 а.е. Несмотря на это, считается, что эти объекты принадлежат не к седноидам, а к тому же динамическому классу, что и 474640 Alicanto , 2014 SR 349 ​​и 2010 GB 174 . [7] [1]

Своими высокими эксцентриситетами (более 0,8) седноиды отличаются от высокоперигелических объектов с умеренными эксцентриситетами, находящихся в стабильном резонансе с Нептуном, а именно 2015 KQ 174 , 2015 FJ 345 , (612911) 2004 XR 190 («Баффи» ), ФК 72 2014 г. и ФЗ 71 2014 г. [8]

Необъяснимые орбиты

Орбиты седноидов нельзя объяснить ни возмущениями от планет-гигантов [9] , ни взаимодействием с галактическими приливами . [4] Если они сформировались в своих нынешних местах, их орбиты изначально должны были быть круговыми; в противном случае аккреция (слияние меньших тел в более крупные) была бы невозможна, потому что большие относительные скорости между планетезималями были бы слишком разрушительными. [10] Их нынешние эллиптические орбиты можно объяснить несколькими гипотезами:

  1. Орбиты и перигелии этих объектов могли быть «подняты» за счет прохождения ближайшей звезды, когда Солнце все еще находилось в своем звездном скоплении . [11] [12]
  2. Их орбиты могли быть нарушены пока еще неизвестным телом размером с планету за пределами пояса Койпера, таким как предполагаемая Девятая Планета . [13] [14]
  3. Они могли быть запечатлены вблизи проходящих звезд, скорее всего, в скоплении Солнца. [9] [15]

Известные участники

Орбиты и положения трех известных седноидов (отмечены розовым) и различных других крайних транснептуновых объектов по состоянию на 2021 год.

Первые три известных седноида, как и все более крайние обособленные объекты (объекты с большой полуосью > 150 а.е. и перигелиями > 30 а.е.; орбита Нептуна ) , имеют аналогичную ориентацию ( аргумент перигелия ) ≈ 0° (338° ± 38° ). Это не связано с предвзятостью наблюдений и является неожиданным, поскольку взаимодействие с планетами-гигантами должно было рандомизировать их аргументы перигелия (ω) [4] с периодами прецессии от 40 до 650 млн лет и 1,5 млрд лет для Седны. [15] Это предполагает, что один [4] или более [19] неоткрытых массивных возмущений могут существовать во внешней части Солнечной системы. Супер -Земля на расстоянии 250 а.е. заставила бы эти объекты вибрировать вокруг ω =0° ± 60° в течение миллиардов лет. Существует несколько возможных конфигураций, и супер-Земля с низким альбедо на таком расстоянии будет иметь видимую звездную величину ниже текущих пределов обнаружения обзора всего неба. Эту гипотетическую супер-Землю назвали Девятой Планетой . Более крупные и удаленные возмущения также будут слишком слабыми, чтобы их можно было обнаружить. [4]

По состоянию на 2016 год [ требуется обновление ] 27 известных объектов имеют большую полуось более 150 а.е., перигелий за Нептуном, аргумент перигелия340° ± 55° и дугой наблюдения более 1 года. [20] 2013 SY 99 , 2014 ST 373 , 2015 FJ 345 , 2004 XR 190 , 2014 FC 72 и 2014 FZ 71 находятся вблизи границы перигелия в 50 а.е., но не считаются седноидами.

1 октября 2018 года было объявлено о Лелеакухонуа , тогда известном как 2015 TG 387 , с перигелием 65 а.е. и большой полуосью 1094 а.е. Имея афелий на высоте более 2100 а.е., он выносит объект дальше, чем Седна .

В конце 2015 года на конференции Отдела планетарных наук было объявлено о V774104 в качестве еще одного кандидата на седноид, но его дуга наблюдения была слишком короткой, чтобы понять, находится ли его перигелий вообще за пределами влияния Нептуна. [21] Разговор о V774104, вероятно, предназначался для обозначения Leleākūhonua ( 2015 TG 387 ), хотя V774104 является внутренним обозначением неседноидного 2015 TH 367 .

Седноиды могли бы составлять полноценный динамический класс, но они могли иметь гетерогенное происхождение; спектральный наклон 2012 VP 113 сильно отличается от наклона спектра 90377 Седны. [22]

Малена Райс и Грегори Лафлин применили целевой алгоритм поиска со сдвигом для анализа данных из секторов 18 и 19 TESS в поисках кандидатов на внешние объекты Солнечной системы. [23] Их поиск обнаружил известные объекты, такие как Седна, и выявил 17 новых кандидатов во внешние тела Солнечной системы, расположенных на геоцентрических расстояниях в диапазоне 80–200 а.е., для подтверждения которых необходимы последующие наблюдения с помощью наземных телескопов. Ранние результаты исследования с помощью телескопа Уильяма Гершеля , направленного на обнаружение этих далеких кандидатов в TNO, не подтвердили двух из них. [24] [25]

Теоретическое население

Каждый из предложенных механизмов крайней орбиты Седны оставит отчетливый след в структуре и динамике любой более широкой популяции. Если бы за это ответственна транснептуновая планета, все такие объекты имели бы примерно один и тот же перигелий (≈80 а.е.). Если бы Седна была захвачена с другой планетной системы, вращающейся в том же направлении, что и Солнечная система, то все ее население имело бы орбиты с относительно небольшим наклонением и большие полуоси в пределах от 100 до 500 а.е. Если бы она вращалась в противоположном направлении, то образовались бы две популяции: одна с низкими наклонностями, другая с высокими. Возмущения от проходящих звезд будут вызывать самые разнообразные перигелии и наклоны, каждое из которых зависит от количества и угла таких встреч. [26]

Таким образом, получение большей выборки таких объектов поможет определить, какой сценарий наиболее вероятен. [27] «Я называю Седну летописью окаменелостей самой ранней Солнечной системы», - сказал Браун в 2006 году. Солнце, когда оно образовалось». [28] Исследование Брауна, Рабиновица и Швамба, проведенное в 2007–2008 годах, попыталось найти еще одного члена гипотетической популяции Седны. Хотя исследование было чувствительным к перемещению на расстояние до 1000 а.е. и обнаружило вероятную карликовую планету Гонгонг , оно не обнаружило новых седноидов. [27] Последующее моделирование, включающее новые данные, показало, что в этом регионе, вероятно, существуют около 40 объектов размером с Седну, причем самый яркий из них имеет звездную величину примерно с Эриду (-1,0). [27]

После открытия Лелеакухонуа Шеппард и др. пришли к выводу, что это подразумевает наличие около 2 миллионов объектов Внутреннего Облака Оорта размером более 40 км и общей массой в диапазоне1 × 10 22  кг , что примерно равно массе Плутона и в несколько раз превышает массу пояса астероидов . [29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Аб Хуан, Юкун; Глэдман, Бретт (февраль 2024 г.). «Первоначальное орбитальное расположение седноидов». Письма астрофизического журнала . 962 (2): 6. arXiv : 2310.20614 . Бибкод : 2024ApJ...962L..33H. дои : 10.3847/2041-8213/ad2686 . Л33.
  2. ^ ab «Поисковая система базы данных малых тел JPL: a> 150 (AU) и q> 50 (AU) и диапазон дуги данных> 365 (d)» . JPL Динамика Солнечной системы . Проверено 15 октября 2014 г.
  3. ^ Шеппард, Скотт С. «За краем Солнечной системы: население внутреннего облака Оорта». Отдел земного магнетизма, Научный институт Карнеги . Проверено 17 апреля 2014 г.
  4. ^ abcde Трухильо, Чедвик А .; Шеппард, Скотт С. (2014). «Тело, подобное Седне, с перигелием 80 астрономических единиц» (PDF) . Природа . 507 (7493): 471–474. Бибкод : 2014Natur.507..471T. дои : 10.1038/nature13156. PMID  24670765. S2CID  4393431. Архивировано (PDF) из оригинала 16 декабря 2014 г.
  5. ^ Шеппард, Скотт С. «Известные экстремальные объекты внешней Солнечной системы». Отдел земного магнетизма, Научный институт Карнеги . Проверено 17 апреля 2014 г.
  6. ^ Шеппард, Скотт С. «Открытия маленького тела Скотта Шеппарда». Лаборатория Земли и планет . Научный институт Карнеги . Проверено 10 октября 2022 г.
  7. ^ Баннистер, Мишель; Шенкман, Кори; Волк, Кэтрин (2017). «OSSOS: V. Диффузия на орбите далекого объекта Солнечной системы с высоким перигелием». Астрономический журнал . 153 (6): 262. arXiv : 1704.01952 . Бибкод : 2017AJ....153..262B. дои : 10.3847/1538-3881/aa6db5 . S2CID  3502267.
  8. ^ Шеппард, Скотт С.; Трухильо, Чедвик; Толен, Дэвид Дж. (июль 2016 г.). «За краем пояса Койпера: новые транснептуновые объекты с высоким перигелием и умеренными большими полуосями и эксцентриситетом». Письма астрофизического журнала . 825 (1). Л13. arXiv : 1606.02294 . Бибкод : 2016ApJ...825L..13S. дои : 10.3847/2041-8205/825/1/L13 . S2CID  118630570.
  9. ^ Аб Браун, Майкл Э .; Трухильо, Чедвик А.; Рабиновиц, Дэвид Л. (2004). «Открытие потенциального планетоида внутреннего облака Оорта» (PDF) . Астрофизический журнал . 617 (1): 645–649. arXiv : astro-ph/0404456 . Бибкод : 2004ApJ...617..645B. дои : 10.1086/422095. S2CID  7738201. Архивировано из оригинала (PDF) 27 июня 2006 г. Проверено 2 апреля 2008 г.
  10. ^ Шеппард, Скотт С.; Джуитт, Дэвид (2005). «Малые тела во внешней Солнечной системе» (PDF) . Симпозиум Фрэнка Н. Баша . Техасский университет в Остине . Проверено 25 марта 2008 г.
  11. ^ Морбиделли, Алессандро ; Левисон, Гарольд (2004). «Сценарии происхождения орбит транснептуновых объектов 2000 CR 105 и 2003 VB 12 (Седна)». Астрономический журнал . 128 (5): 2564–2576. arXiv : astro-ph/0403358 . Бибкод : 2004AJ....128.2564M. дои : 10.1086/424617. S2CID  119486916.
  12. ^ Пфальцнер, Сюзанна; Бхандаре, Асмита; Винке, Кирстен; Ласерда, Педро (09 августа 2018 г.). «Внешняя Солнечная система, возможно, сформированная пролетом звезды». Астрофизический журнал . 863 (1): 45. arXiv : 1807.02960 . Бибкод : 2018ApJ...863...45P. дои : 10.3847/1538-4357/aad23c . ISSN  1538-4357. S2CID  119197960.
  13. ^ Гомес, Родни С.; Матезе, Джон Дж.; Лиссауэр, Джек Дж. (2006). «Отдаленный солнечный спутник планетарной массы мог образовать далекие отдельные объекты». Икар . 184 (2): 589–601. Бибкод : 2006Icar..184..589G. дои : 10.1016/j.icarus.2006.05.026.
  14. ^ Ликавка, Патрик С.; Мукаи, Тадаши (2008). «Внешняя планета за Плутоном и происхождение транснептунового пояса». Астрономический журнал . 135 (4): 1161–1200. arXiv : 0712.2198 . Бибкод : 2008AJ....135.1161L. дои : 10.1088/0004-6256/135/4/1161. S2CID  118414447.
  15. ^ аб Жилкова, Люси; Портегиес Цварт, Саймон; Пиджлоо, Чибария; Хаммер, Майкл (2015). «Как Седна и семья были запечатлены во время тесной встречи с солнечным братом и сестрой». МНРАС . 453 (3): 3158–3163. arXiv : 1506.03105 . Бибкод : 2015MNRAS.453.3157J. дои : 10.1093/mnras/stv1803.
  16. ^ «Список MPC q> 50 и a> 150» . Центр малых планет . Проверено 1 октября 2018 г.
  17. ↑ Лакдавалла, Эмили (26 марта 2014 г.). «Вторая Седна! Что это значит?». Блоги Планетарного общества . Планетарное общество . Проверено 12 июня 2019 г.
  18. ^ Буи, Марк В.; Лейва, Родриго; Келлер, Джон М.; Десмар, Жослен; Сикарди, Бруно; Кавелаарс, Джей Джей; и другие. (апрель 2020 г.). «Однохордовое звездное затмение крайним транснептуновым объектом (541132) Лелеакухонуа». Астрономический журнал . 159 (5): 230. arXiv : 2011.03889 . Бибкод : 2020AJ....159..230B. дои : 10.3847/1538-3881/ab8630 . S2CID  219039999. 230.
  19. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (1 сентября 2014 г.). «Экстремальные транснептуновые объекты и механизм Козаи: сигнал о наличии трансплутоновых планет». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 443 (1): L59–L63. arXiv : 1406.0715 . Бибкод : 2014MNRAS.443L..59D. doi : 10.1093/mnrasl/slu084.
  20. ^ «Поисковая система базы данных малых тел JPL: a> 150 (AU) и q> 30 (AU) и диапазон дуги данных> 365 (d)» . JPL Динамика Солнечной системы . Проверено 8 февраля 2016 г.
  21. ^ Витце, Александра (10 ноября 2015 г.). «Астрономы обнаружили самый далекий объект Солнечной системы за всю историю». Новости природы . дои : 10.1038/nature.2015.18770. S2CID  123763943.
  22. ^ де Леон, Джулия; де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (май 2017 г.). «Видимые спектры (474640) 2004 VN112-2013 RF98 с OSIRIS на GTC 10,4 м: свидетельства двойной диссоциации вблизи афелия среди крайних транснептуновых объектов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 467 (1): L66–L70. arXiv : 1701.02534 . Бибкод : 2017MNRAS.467L..66D. doi : 10.1093/mnrasl/slx003.
  23. ^ Райс, Малена; Лафлин, Грегори (декабрь 2020 г.). «Исследование транснептунового пространства с помощью TESS: целенаправленный поиск девятой планеты и далеких ТНО в галактической плоскости» . Планетарный научный журнал . 1 (3): 81 (18 стр.). arXiv : 2010.13791 . Бибкод : 2020PSJ.....1...81R. дои : 10.3847/PSJ/abc42c . S2CID  225075671.
  24. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль; Вадувеску, Овидиу; Станеску, Малин (июнь 2022 г.). «Тщательное изучение далеких транснептуновых объектов-кандидатов из миссии НАСА TESS: слабее, чем прогнозировалось, или ложные срабатывания?». Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 513 (1): L78–L82. arXiv : 2204.02230 . Бибкод : 2022MNRAS.513L..78D. doi : 10.1093/mnrasl/slac036.{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )
  25. ^ «Отдаленные транснептуновые объекты-кандидаты: слабее, чем прогнозировалось, или ложные срабатывания?». 20 мая 2022 г.
  26. ^ Швамб, Меган Э. (2007). «В поисках сестер Седны: исследование внутреннего облака Оорта» (PDF) . Никто . Калтех. Архивировано из оригинала (PDF) 12 мая 2013 г. Проверено 6 августа 2010 г.
  27. ^ abc Швамб, Меган Э.; Браун, Майкл Э.; Рабиновиц, Дэвид Л. (2009). «Поиски далеких тел Солнечной системы в районе Седны». Письма астрофизического журнала . 694 (1): L45–L48. arXiv : 0901.4173 . Бибкод : 2009ApJ...694L..45S. дои : 10.1088/0004-637X/694/1/L45. S2CID  15072103.
  28. ^ Фассман, Кэл (2006). «Человек, который находит планеты». Обнаружить . Архивировано из оригинала 16 июня 2010 года . Проверено 22 мая 2010 г.
  29. ^ Скотт Шеппард; Чедвик Трухильо; Дэвид Толен; Натан Каиб (1 октября 2018 г.). «Новый объект внутреннего облака Оорта с высоким перигелием». Астрономический журнал . arXiv : 1810.00013 . дои : 10.3847/1538-3881/ab0895 . S2CID  119071596.

Внешние ссылки