stringtranslate.com

Дисномия (луна)

Дисномия (официально (136199) Эрида I Дисномия ) — единственный известный спутник карликовой планеты Эрида и второй по величине известный спутник карликовой планеты после Плутона I Харона . Он был открыт в сентябре 2005 года Майком Брауном и командой Laser Guide Star Adaptive Optics (LGSAO) в обсерватории WM Keck . Он имел предварительное обозначение S / 2005 (2003 UB 313 ) 1 , пока не был официально назван Дисномией (от древнегреческого слова Δυσνομία, означающего анархию/беззаконие) в сентябре 2006 года в честь дочери греческой богини Эриды . [6]

С предполагаемым диаметром615+60
−50
 км
, Дисномия охватывает от 24% до 29% диаметра Эриды. Она значительно менее массивна, чем Эрида, с плотностью, соответствующей тому, что она в основном состоит из льда. [3] : 8  В резком контрасте с сильно отражающей ледяной поверхностью Эриды, Дисномия имеет очень темную поверхность, которая отражает 5% входящего видимого света, [3] напоминая типичные транснептуновые объекты размером с Дисномию. [7] Эти физические свойства указывают на то, что Дисномия, вероятно, образовалась в результате большого удара по Эриде, аналогично другим двойным карликовым планетным системам, таким как Плутон и Орк , и системе Земля-Луна.

Открытие

В 2005 году группа специалистов по адаптивной оптике телескопов Кека на Гавайях провела наблюдения за четырьмя ярчайшими объектами пояса Койпера ( Плутон , Макемаке , Хаумеа и Эрида ), используя недавно введенную в эксплуатацию адаптивную оптическую систему лазерной направляющей звезды . Наблюдения, проведенные 10 сентября 2005 года, выявили спутник на орбите вокруг Эриды, предварительно обозначенный как S/2005 (2003 UB 313 ) 1 . В соответствии с прозвищем Зена , которое уже использовалось для Эриды, луна была названа ее первооткрывателями « Габриэль » в честь подруги Зены. [8] [9]

Физические характеристики

дисномия
Художественное представление темной поверхности Дисномии с карликовой планетой Эрида на заднем плане.

Наблюдения за тепловым излучением системы Эрида–Дисномия в субмиллиметровом диапазоне, проведенные в 2015 году с помощью Большого миллиметрового массива Атакамы (ALMA), впервые показали, что Дисномия имеет большой диаметр и очень низкое альбедо, при этом первоначальная оценка составляла700 ± 115 км . [7] Дальнейшие наблюдения ALMA в 2018 году уточнили диаметр Дисномии до615+60
−50
 км
(24–29 % диаметра Эриды) и альбедо0,05 ± 0,01 . [3] Из известных лун карликовых планет только Харон больше, что делает Дисномию второй по величине луной карликовой планеты. [10] Низкое альбедо Дисномии значительно контрастирует с чрезвычайно высоким альбедо Эриды, равным 0,96; ее поверхность описывается как темнее угля , [10] что является типичной характеристикой, наблюдаемой у транснептуновых объектов примерно такого же размера, как Дисномия. [7]

Эрида и Дисномия взаимно приливно заперты , как Плутон и Харон. Астрометрические наблюдения системы Эрида–Дисномия с помощью ALMA показывают, что Дисномия не вызывает обнаруживаемого барицентрического колебания в положении Эриды, что подразумевает, что ее масса должна быть меньше1,4 × 10 20  кг (массовое отношение0,0050 ± 0,0035 ). [3] Это ниже предполагаемого диапазона масс(2–5) × 10 20  кг (соотношение масс 0,01–0,03), что обычно позволяет Эриде быть приливно заблокированной в пределах Солнечной системы, [4] предполагая, что Эрида должна быть поэтому необычно диссипативной. [3] Оценка верхнего предела массы ALMA для Дисномии соответствует верхнему пределу плотности< 1,2 г/см 3 , что предполагает преимущественно ледяной состав. [3] Форма Дисномии неизвестна, но ее низкая плотность предполагает, что она не должна находиться в гидростатическом равновесии. [11]

Разница в яркости между Дисномией и Эрис уменьшается с увеличением длины волны и ее красных оттенков; наблюдения космического телескопа Хаббл показывают, что Дисномия в 500 раз слабее Эриды (разница в 6,70 звездной величины) в видимом свете [12] [5], тогда как наблюдения телескопа Кека в ближнем инфракрасном диапазоне показывают, что Дисномия примерно в 60 раз слабее Эриды (разница в 4,43 звездной величины). [13] Это указывает на то, что Дисномия имеет совершенно другой спектр и более красный цвет, чем Эрида, что указывает на значительно более темную поверхность, что было доказано субмиллиметровыми наблюдениями. [14] [7]

Орбита

Схема трех двойных транснептуновых карликовых планет и их спутников с истинными цветами, диаметрами и расстояниями в масштабе. Положение барицентра каждой системы отмечено красным перекрестием.

Объединив наблюдения Кека и Хаббла, орбита Дисномии была использована для определения массы Эриды с помощью третьего закона Кеплера о движении планет . Среднее орбитальное расстояние Дисномии от Эриды составляет приблизительно 37 300 км (23 200 миль), с расчетным орбитальным периодом 15,786 дней, или приблизительно полмесяца. [2] Это показывает, что масса Эриды в 1,27 раза больше массы Плутона. [15] [16] Обширные наблюдения Хаббла показывают, что Дисномия имеет почти круговую орбиту вокруг Эриды с низким орбитальным эксцентриситетом0,0062 ± 0,0010 . В течение орбиты Дисномии ее расстояние от Эриды меняется на 462 ± 105 км (287 ± 65 миль) из-за ее слегка эксцентричной орбиты. [2]

Динамическое моделирование Дисномии предполагает, что ее орбита должна была полностью округлиться за счет взаимных приливных взаимодействий с Эридой в течение временных масштабов 5–17 миллионов лет, независимо от плотности луны. Ненулевой эксцентриситет, таким образом, будет означать, что орбита Дисномии возмущена, возможно, из-за присутствия дополнительного внутреннего спутника Эриды. Однако возможно, что измеренный эксцентриситет не является реальным, а обусловлен помехами измерений из-за особенностей альбедо или систематических ошибок. [2]

Из наблюдений Хаббла с 2005 по 2018 год наклон орбиты Дисномии относительно гелиоцентрической орбиты Эриды рассчитан как приблизительно 78°. Поскольку наклон меньше 90°, орбита Дисномии, следовательно, является прямой относительно орбиты Эриды. В 2239 году Эрида и Дисномия вступят в период взаимных событий, в котором плоскость орбиты Дисномии будет выровнена ребром к Солнцу, что позволит Эриде и Дисномии по очереди затмевать друг друга. [2]

Формирование

Известно, что восемь из десяти крупнейших транснептуновых объектов имеют по крайней мере один спутник. Среди более слабых членов транснептуновой популяции известно, что только около 10% имеют спутники. [3] Считается, что это означает, что столкновения между крупными объектами пояса Койпера были частыми в прошлом. Столкновения между телами порядка1000 км в поперечнике выбросили бы большие объемы материала, которые бы объединились в луну. Похожий механизм, как полагают, привел к образованию Луны , когда Земля столкнулась с гигантским ударником (см. Гипотеза гигантского удара ) в начале истории Солнечной системы . [3]

Имя

Майк Браун, первооткрыватель луны, выбрал для луны имя Дисномия . Будучи дочерью Эриды, мифологическая Дисномия соответствовала устоявшейся схеме наименования лун в честь богов, связанных с первичным телом (таким образом, самые большие луны Юпитера названы в честь возлюбленных Юпитера , в то время как Сатурна названы в честь его собратьев-титанов). Английский перевод Дисномии, «беззаконие», также перекликается с Люси Лоулесс , актрисой, которая играла Зену в сериале «Зена: королева воинов ». До получения своих официальных имен Эрида и Дисномия были прозваны «Зена» и «Габриэль», хотя Браун утверждает, что эта связь была случайной. [17]

Основной причиной названия было его сходство с именем жены Брауна, Дианы, следуя образцу, установленному с Плутоном. Плутон обязан своим названием отчасти своим первым двум буквам, которые образуют инициалы Персиваля Лоуэлла , основателя обсерватории, где работал его первооткрыватель Клайд Томбо , и человека, который вдохновил поиски « Планеты X ». Джеймс Кристи , открывший Харон , сделал нечто подобное, добавив греческое окончание -он к Char , прозвищу своей жены Шарлин. (Кристи не знал, что получившееся «Харон» было персонажем греческой мифологии.) «Дисномия», аналогично, имеет ту же первую букву, что и жена Брауна, Диана. [18]

Примечания

  1. ^ Полный список первооткрывателей: Майкл Э. Браун , М. А. ван Дам, А. Х. Буше, Д. Ле Миньян, Р. Д. Кэмпбелл, Дж. С. Ю. Чин, А. Конрад, СК Хартман, Э. М. Йоханссон, Р. Э. Лафон, Д. Л. Рабинович, П. Дж. Стомски-младший, Д. М. Саммерс, К. А. Трухильо и П. Л. Визинович.
  2. ^ Браун использует последнее произношение.[1]56m
  3. ^ Орбитальный период (P) равен15,774 d . Орбитальная окружность (C) равна 2π*большая полуось. Разделив эти (P/C) с использованием правильных единиц, получим0,172 км/с .
  4. ^ Учитывая эклиптическую широту полюса орбиты Дисномии +28,41° ± 0,16° , [2] : 5  вычитая этот угол из северного полюса эклиптики +90°, получаем наклон относительно эклиптики: i = +90° – (+28,41°) = +61,59°.
  5. ^ Холлер и др. (2021) приводят только долготу перицентра орбиты Дисномии, которая равна307° ± 12° . [2] : 5  Долгота перицентра равна сумме восходящего узла и аргумента перицентра , поэтому вычитая восходящий узел Дисномии126,17° ± 0,26° от долготы перицентра дает180,83° для его аргумента перицентра.
  6. ^ ab Яркость Дисномии составляет 1/500 яркости Эриды в видимом диапазоне. При H = −1,19 для Эриды и разнице звездных величин Δm = 6,70 это дает H ≈ 5,6 для Дисномии. [5]

Ссылки

  1. ^ ab Brown, ME; et al. (2006). "Спутники крупнейших объектов пояса Койпера" (PDF) . Astrophysical Journal Letters . 639 (1): L43–L46. arXiv : astro-ph/0510029 . Bibcode :2006ApJ...639L..43B. doi :10.1086/501524. S2CID  2578831 . Получено 19 октября 2011 г. .
  2. ^ abcdefg Холлер, Брайан Дж.; Гранди, Уильям М.; Буи, Марк В.; Нолл, Кейт С. (февраль 2021 г.). «Система Эрида/Дисномия I: Орбита Дисномии». Икар . 355 : 114130. arXiv : 2009.13733 . Бибкод : 2021Icar..35514130H. doi :10.1016/j.icarus.2020.114130. S2CID  221995416. 114130.
  3. ^ abcdefghijkl Браун, Майкл Э.; Батлер, Брайан Дж. (1 октября 2023 г.). «Массы и плотности спутников карликовых планет, измеренные с помощью ALMA». The Planetary Science Journal . 4 (10): 193. arXiv : 2307.04848 . Bibcode :2023PSJ.....4..193B. doi : 10.3847/PSJ/ace52a .
  4. ^ ab Szakáts, R.; Kiss, Cs.; Ortiz, JL; Morales, N.; Pál, A.; Müller, TG; et al. (ноябрь 2022 г.). «Приливно-заблокированное вращение карликовой планеты (136199) Эрида, обнаруженное с помощью долгосрочной наземной и космической фотометрии». Астрономия и астрофизика . 669 . arXiv : 2211.07987 . Bibcode :2023A&A...669L...3S. doi :10.1051/0004-6361/202245234. S2CID  253522934.
  5. ^ ab Grundy, Will (21 марта 2022 г.). "Эрис и Дисномия (136199 2003 UB313)". Обсерватория Лоуэлла . Получено 16 ноября 2022 г.
  6. Грин, DWE (13 сентября 2006 г.). "(134340) Плутон, (136199) Эрида и (136199) Эрида I (Дисномия)". Циркуляр МАС . 8747 : 1. Bibcode : 2006IAUC.8747....1G . Получено 12 января 2012 г.
  7. ^ abcd Браун, Майкл Э.; Батлер, Брайан Дж. (октябрь 2018 г.). "Спутники среднего размера крупных объектов пояса Койпера". The Astronomical Journal . 156 (4): 6. arXiv : 1801.07221 . Bibcode : 2018AJ....156..164B. doi : 10.3847/1538-3881/aad9f2 . S2CID  119343798. 164.
  8. ^ Забаренко, Д. (3 октября 2005 г.). «У планеты Зена есть луна по имени Габриэль». Australian Broadcasting Corporation . Получено 9 марта 2008 г.
  9. ^ Ингхэм, Р. (2 февраля 2006 г.). «'Десятая планета' Зена больше Плутона». Australian Broadcasting Corporation . Получено 9 марта 2008 г.
  10. ^ ab Lakdawalla, Emily (25 января 2018 г.). «Некоторые большие луны в поясе Койпера». Планетарное общество.
  11. ^ Grundy, WM; Noll, KS; Buie, MW; Benecchi, SD; Ragozzine, D.; Roe, HG (декабрь 2018 г.). "Взаимная орбита, масса и плотность транснептуновой двойной звезды Gǃkúnǁʼhòmdímà ((229762) 2007 UK126)" (PDF) . Icarus . 334 : 30. Bibcode :2019Icar..334...30G. doi :10.1016/j.icarus.2018.12.037. S2CID  126574999. Архивировано из оригинала 7 апреля 2019 г.
  12. Браун, ME (14 июня 2007 г.). «Дисномия, луна Эриды». Caltech . Получено 3 июля 2011 г.
  13. Грин, DWE (4 октября 2005 г.). "S/2005 (2003 UB313) 1". Циркуляр МАС . 8610. Получено 12 января 2012 г.
  14. ^ Сикарди, Б.; и др. (2011). «Радиус, подобный Плутону, и высокое альбедо карликовой планеты Эрида из затмения» (PDF) . Nature . 478 (7370): 493–496. Bibcode :2011Natur.478..493S. doi :10.1038/nature10550. hdl :11336/36807. PMID  22031441. S2CID  4422527.
  15. ^ Браун, ME; Шаллер, EL (2007). «Масса карликовой планеты Эрида». Science . 316 (5831): 1585. Bibcode :2007Sci...316.1585B. doi :10.1126/science.1139415. PMID  17569855. S2CID  21468196.
  16. ^ Браун, ME; Шаллер, EL (2007). «Вспомогательные онлайн-материалы для массы карликовой планеты Эрида». Science . 316 (5831): 1585. Bibcode :2007Sci...316.1585B. doi :10.1126/science.1139415. PMID  17569855. S2CID  21468196 . Получено 2 февраля 2019 .
  17. ^ Майк Браун (2012) Как я убил Плутон и почему это было заслуженно , стр. 239
  18. ^ Тайтелл, Д. (14 сентября 2006 г.). «Да здравствует Эрида и Дисномия». Sky & Telescope . Архивировано из оригинала 19 октября 2006 г. Получено 30 декабря 2006 г.

Внешние ссылки