stringtranslate.com

Экстремальный транснептуновый объект

Орбиты Седны , 2012 VP 113 , Лелеакухонуа и других очень далеких объектов вместе с предсказанной орбитой Девятой планеты [A]

Экстремальный транснептуновый объект ( ETNO ) — это транснептуновый объект, вращающийся вокруг Солнца далеко за пределами Нептуна (30  а.е. ) в самой дальней области Солнечной системы . ETNO имеет большую полуось , по крайней мере, 150–250 а.е. [1] [2] Орбиты ETNO гораздо меньше подвержены влиянию известных гигантских планет , чем всех других известных транснептуновых объектов. Однако на них могут влиять гравитационные взаимодействия с гипотетической Девятой планетой , направляющие эти объекты на схожие типы орбит. [1] Известные ETNO демонстрируют весьма статистически значимую асимметрию между распределениями пар объектов с малыми восходящими и нисходящими узловыми расстояниями, что может указывать на реакцию на внешние возмущения. [3] [4]

ETNO можно разделить на три различные подгруппы. Рассеянные ETNO (или экстремально рассеянные дисковые объекты, ESDO) имеют перигелий около 38–45 а. е. и исключительно высокий эксцентриситет более 0,85. Как и обычные рассеянные дисковые объекты, они, вероятно, образовались в результате гравитационного рассеяния Нептуном и все еще взаимодействуют с гигантскими планетами. Отделенные ETNO (или экстремально разделенные дисковые объекты, EDDO) с перигелием примерно между 40–45 и 50–60 а. е. меньше подвержены влиянию Нептуна, чем рассеянные ETNO, но все еще относительно близки к Нептуну. Седноидные или внутренние объекты облака Оорта с перигелием за пределами 50–60 а. е. находятся слишком далеко от Нептуна, чтобы сильно на него влиять. [1]

Седноиды

Среди экстремальных транснептуновых объектов находятся седноиды , четыре объекта с исключительно высоким перигелием : Седна , 2012 VP 113 , Лелеакухонуа и 2021 RR 205. Седна и 2012 VP 113 являются удаленными изолированными объектами с перигелием более 70 а. е. Их высокие перигелии удерживают их на достаточном расстоянии, чтобы избежать значительных гравитационных возмущений от Нептуна. Предыдущие объяснения высокого перигелия Седны включают близкое столкновение с неизвестной планетой на далекой орбите и отдаленное столкновение со случайной звездой или членом скопления рождения Солнца, которое прошло вблизи Солнечной системы . [5] [6] [7]

Самые далекие от Солнца объекты

На диаграмме выше изображены транснептуновые объекты с перигелием за Нептуном (30  а.е. ). В то время как обычные TNO расположены в левом нижнем углу диаграммы, ETNO имеет большую полуось больше 150–250 а.е. Их можно сгруппировать по их перигелиям в три отдельные популяции: [1]   разбросанные ЭТНО или ЭСДО (38–45 AU)
  отдельные ETNO или EDDO ​​(от 40–45 до 50–60 AU)
  Седноиды или внутренние объекты облака Оорта (за пределами 50–60 а.е.)

Известные открытия

Открытия Трухильо и Шеппарда

Экстремальные транснептуновые объекты, обнаруженные астрономами Чадом Трухильо и Скоттом С. Шеппардом, включают:

Исследование происхождения внешней части Солнечной системы

Исследование происхождения внешних объектов Солнечной системы обнаружило более экстремальные транснептуновые объекты, в том числе: [13]

С начала 2016 года было обнаружено еще десять экстремальных транснептуновых объектов с орбитами, имеющими перигелий более 30 а.е. и большую полуось более 250 а.е., в результате чего общее число достигло шестнадцати (полный список см. в таблице ниже). Большинство транснептуновых объектов имеют перигелий значительно дальше Нептуна, который вращается по орбите30 а.е. от Солнца. [16] [17] Как правило, транснептуновые объекты с перигелием меньше36 AU испытывают сильные встречи с Нептуном. [18] [19] Большинство ETNO относительно небольшие, но в настоящее время относительно яркие, поскольку они находятся вблизи своего ближайшего расстояния к Солнцу на своих эллиптических орбитах. Они также включены в орбитальные диаграммы и таблицы ниже.

Поиск данных TESS

Малена Райс и Грегори Лафлин применили алгоритм поиска целевого сдвига-стекинга для анализа данных из секторов TESS 18 и 19 в поисках кандидатов на внешние объекты Солнечной системы. [20] Их поиск восстановил известные ETNO, такие как Седна, и выдал 17 новых кандидатов на внешние тела Солнечной системы, расположенных на геоцентрических расстояниях в диапазоне 80–200 а.е., для подтверждения которых необходимы последующие наблюдения с использованием наземных телескопов. Ранние результаты исследования с WHT , направленного на восстановление этих далеких кандидатов на TNO, не подтвердили двух из них. [21] [22]

Список

Орбиты экстремального транснептунового объекта

Самым экстремальным случаем является случай 2015 BP 519 , прозванный Caju , который имеет как самый высокий наклон [35], так и самое дальнее узловое расстояние; эти свойства делают его вероятным выбросом в этой популяции. [2]

Примечания

  1. ^ Предполагается, что три седноида (розовые) вместе с красными орбитами экстремальных транснептуновых объектов (ETNO) выровнены с гипотетической Девятой планетой, в то время как синие орбиты ETNO являются антивыровненными. Сильно вытянутые орбиты, окрашенные в коричневый цвет, включают кентавров и дамоклоидов с большими расстояниями афелия более 200 а.е.
  2. ^ Учитывая орбитальный эксцентриситет этих объектов, разные эпохи могут генерировать совершенно разные гелиоцентрические невозмущенные двухтельные наилучшие решения для большой полуоси и орбитального периода. Для объектов с таким высоким эксцентриситетом барицентр Солнца более стабилен, чем гелиоцентрические значения. Барицентрические значения лучше учитывают изменяющееся положение Юпитера на 12-летней орбите Юпитера. Например, 2007 TG 422 имеет гелиоцентрический период эпохи 2012 года ~13 500 лет [26] , но гелиоцентрический период эпохи 2020 года ~10 800 лет [27] . Барицентрическое решение гораздо более стабильно и составляет ~11 300 лет.

Ссылки

  1. ^ abcd Шеппард, Скотт С.; Трухильо, Чедвик А.; Толен, Дэвид Дж.; Кайб, Натан (2019). "Новый объект трансплутонического внутреннего облака Оорта с высоким перигелием: 2015 TG387". The Astronomical Journal . 157 (4): 139. arXiv : 1810.00013 . Bibcode :2019AJ....157..139S. doi : 10.3847/1538-3881/ab0895 . S2CID  119071596.
  2. ^ ab de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (12 сентября 2018 г.). «Плод иного рода: 2015 BP519 как аномалия среди экстремальных транснептуновых объектов». Исследовательские заметки AAS . 2 (3): 167. arXiv : 1809.02571 . Bibcode : 2018RNAAS...2..167D. doi : 10.3847/2515-5172/aadfec . S2CID  119433944.
  3. ^ 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 .
  4. ^ 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 .
  5. ↑ Уолл, Майк (24 августа 2011 г.). «Разговор с убийцей Плутона: вопросы и ответы с астрономом Майком Брауном». Space.com . Получено 7 февраля 2016 г.
  6. ^ Браун, Майкл Э.; Трухильо, Чедвик; Рабинович, Дэвид (2004). «Открытие кандидата во внутреннее облако Оорта планетоида». The Astrophysical Journal . 617 (1): 645–649. arXiv : astro-ph/0404456 . Bibcode : 2004ApJ...617..645B. doi : 10.1086/422095. S2CID  7738201.
  7. ^ Браун, Майкл Э. (28 октября 2010 г.). «Там что-то есть – часть 2». Планеты Майка Брауна . Получено 18 июля 2016 г.
  8. ^ ab "Объекты за Нептуном предоставляют новые доказательства существования Девятой планеты". 2016-10-25. Новые доказательства позволяют астроному Скотту Шеппарду из Института науки Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, "вероятно, на 90% быть уверенным в том, что там есть планета". Но другие говорят, что подсказки скудны и неубедительны. "Я даю ей около 1% шанса оказаться реальной", - говорит астроном Дж. Дж. Кавелаарс из Астрофизической обсерватории Доминиона в Виктории, Канада.
  9. ^ "ПОИСК ПЛАНЕТЫ 9 ОБНАРУЖИЛ МНОЖЕСТВО НОВЫХ ОБЪЕКТОВ". 2016-08-30.
  10. ^ «На краю Солнечной системы обнаружены экстремально новые объекты». 30 августа 2016 г.
  11. ^ «Поиск Девятой планеты: новые находки подтверждают гипотезу о далеком мире». Space.com . 29 августа 2016 г.
  12. ^ «ОХОТА ЗА ДЕВЯТОЙ ПЛАНЕТОЙ ОТКРЫЛА НОВЫЕ ОЧЕНЬ ДАЛЕКИЕ ОБЪЕКТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ». 29.08.2016.
  13. ^ Шенкман, Кори; и др. (2017). «OSSOS VI. Яркие ошибки в обнаружении транснептуновых объектов большой полуоси». Астрономический журнал . 154 (4): 50. arXiv : 1706.05348 . Бибкод : 2017AJ....154...50S. дои : 10.3847/1538-3881/aa7aed . hdl : 10150/625487. S2CID  3535702.
  14. ^ Институт SETI (18 марта 2016 г.). «Исследование внешней Солнечной системы: теперь в ярких цветах — Мишель Баннистер (SETI Talks)». YouTube. 28:17 . Получено 18 июля 2016 г.
  15. ^ Баннистер, Мишель Т. и др. (2016). «Новый объект с высоким перигелием на расстоянии ~700 а.е. в далекой Солнечной системе». Американское астрономическое общество, заседание DPS № 48, Id. 113.08 . 48 : 113.08. Bibcode :2016DPS....4811308B.
  16. ^ Hand, Eric (20 января 2016 г.). «Астрономы говорят, что за Плутоном скрывается планета размером с Нептун». Science . doi :10.1126/science.aae0237 . Получено 20 января 2016 г. .
  17. ^ Grush, Loren (20 января 2016 г.). «В нашей солнечной системе, возможно, есть девятая планета, но не все доказательства (мы ее еще не видели)». The Verge . Получено 18 июля 2016 г. Статистика на первый взгляд звучит многообещающе. Исследователи говорят, что существует вероятность 1 из 15 000, что движения этих объектов случайны и вообще не указывают на присутствие планет. ... «Когда мы обычно считаем что-то решенным и герметичным, у него обычно гораздо меньше шансов на провал, чем у них», — говорит Сара Сигер, планетолог из Массачусетского технологического института. Для того чтобы исследование было верным, шансы на провал обычно составляют 1 из 1 744 278 . ... Но исследователи часто публикуют результаты до того, как получат верные шансы, чтобы их не обошла конкурирующая команда, говорит Сигер. Большинство внешних экспертов согласны, что модели исследователей сильны. И Нептун изначально был обнаружен похожим образом — путем исследования наблюдаемых аномалий в движении Урана. Кроме того, идея о большой планете на таком расстоянии от Солнца на самом деле не так уж и маловероятна, по словам Брюса Макинтоша, планетолога из Стэнфордского университета.
  18. ^ ab Батыгин, Константин ; Браун, Майкл Э. (2016). «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.
  19. ^ Копониас, Барбара (10 апреля 2010 г.). «Околоземные астероиды и механизм Козаи» (PDF) . 5-й австрийско-венгерский семинар в Вене . Получено 18 июля 2016 г.
  20. ^ Райс, Малена; Лафлин, Грегори (декабрь 2020 г.). «Исследование транснептунового пространства с помощью TESS: целенаправленный поиск девятой планеты и далеких транснептуновых объектов в галактической плоскости методом сдвигового стекирования». The Planetary Science Journal . 1 (3): 81 (18 стр.). arXiv : 2010.13791 . Bibcode : 2020PSJ.....1...81R. doi : 10.3847/PSJ/abc42c . S2CID  225075671.
  21. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль; Вадувеску, Овидиу; Станеску, Малин (июнь 2022 г.). «Отдаленные кандидаты в транснептуновые объекты из миссии НАСА TESS тщательно изучены: слабее, чем прогнозировалось, или ложноположительные результаты?». Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 513 (1): L78–L82. arXiv : 2204.02230 . Бибкод : 2022MNRAS.513L..78D. дои : 10.1093/mnrasl/slac036 .{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )
  22. ^ «Кандидаты в далекие транснептуновые объекты: слабее прогнозов или ложные срабатывания?». 20 мая 2022 г.
  23. ^ Вывод Horizons . "Barycentric Osculating Orbital Elements" . Получено 4 февраля 2020 г. .(Решение с использованием барицентра Солнечной системы и барицентрических координат . (Введите имя целевого тела, затем выберите Тип эфемериды: Элементы и Центр: @0) На второй панели можно найти «PR=», который указывает орбитальный период в днях (для Седны в качестве примера отображается значение 4.16E+06, что составляет ~11400 юлианских лет ).
  24. ^ "Список MPC q > 30 и a > 250". Minor Planet Center . Получено 5 февраля 2020 г.
  25. ^ Батыгин, Константин; Браун, Майкл Э. (2021). «Инжекция объектов внутреннего облака Оорта в далекий пояс Койпера планетой девять». The Astrophysical Journal Letters . 910 (2): L20. arXiv : 2104.05799 . Bibcode : 2021ApJ...910L..20B. doi : 10.3847/2041-8213/abee1f .
  26. ^ "JPL Small-Body Database Browser". 13 декабря 2012 г. Архивировано из оригинала 13 декабря 2012 г.
  27. ^ Чемберлин, Алан. «Браузер базы данных малых тел JPL». ssd.jpl.nasa.gov .
  28. ^ Относительно гипотетической Планеты Девять , Батыгин, Константин; Адамс, Фред К.; Браун, Майкл Э.; Беккер, Джульетта К. (2019). «Гипотеза планеты девять». Physics Reports . 805 : 1–53. arXiv : 1902.10103 . Bibcode : 2019PhR...805....1B. doi : 10.1016/j.physrep.2019.01.009. S2CID  119248548.
  29. ^ Беккер, Джульетта (2017). Оценка динамической устойчивости объектов внешней Солнечной системы в присутствии Девятой планеты. DPS49. Американское астрономическое общество . Получено 14 марта 2018 г.
  30. ^ Ловетт, Ричард А. (16 декабря 2017 г.). «Скрытая рука – может ли странная скрытая планета манипулировать солнечной системой». New Scientist International . № 3156. стр. 41. Получено 14 марта 2018 г.
  31. ^ Баннистер, Мишель Т.; и др. (2018). "OSSOS. VII. 800+ транснептуновых объектов — полный выпуск данных". Серия приложений к астрофизическому журналу . 236 (1): 18. arXiv : 1805.11740 . Bibcode : 2018ApJS..236...18B. doi : 10.3847/1538-4365/aab77a . hdl : 10150/628551. S2CID  119078596.
  32. ^ Трухильо, Чедвик А. ; Шеппард, Скотт С. (2014). «Тело, похожее на Седну, с перигелием в 80 астрономических единиц» (PDF) . Nature . 507 (7493): 471–474. Bibcode :2014Natur.507..471T. doi :10.1038/nature13156. PMID  24670765. S2CID  4393431. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-12-16 . Получено 2018-12-12 .
  33. ^ "Где находится Планета Девять?". Поиск Планеты Девять (Блог). 20 января 2016 г. Архивировано из оригинала 30 января 2016 г.
  34. ^ Witze, Alexandra (2016). «Растет количество доказательств существования гигантской планеты на окраинах Солнечной системы». Nature . 529 (7586): 266–7. Bibcode :2016Natur.529..266W. doi : 10.1038/529266a . PMID  26791699.Значок открытого доступа
  35. ^ Беккер, Дж. К. и др. (DES Collaboration) (2018). «Открытие и динамический анализ экстремального транснептунового объекта с высоким наклонением орбиты». The Astronomical Journal . 156 (2): 81. arXiv : 1805.05355 . Bibcode : 2018AJ....156...81B. doi : 10.3847/1538-3881/aad042 . S2CID  55163842.

Внешние ссылки