Хотя изначально его называли астероидом и классифицировали только как малую планету с обозначением «2060 Хирон», в 1989 году было обнаружено, что он демонстрирует поведение, типичное для кометы . Сегодня он классифицируется и как малая планета, и как комета, и соответственно также известен под кометным обозначением 95P/Хирон . Совсем недавно серия событий затмения в 2010-х и начале 2020-х годов показала, что у Хирона есть кольца , что делает его одной из четырех малых планет и единственной известной кометой, имеющей систему колец.
История
Открытие
Хирон был открыт 1 ноября 1977 года Чарльзом Ковалем по снимкам, сделанным 18 октября в Паломарской обсерватории . [2] [3] Ему было присвоено временное обозначение 1977 UB . [28] Он был найден вблизи афелия [2] и на момент открытия был самой далекой известной малой планетой. [b] [28] Пресса даже объявила Хирон десятой планетой. [29] Позднее Хирон был обнаружен на нескольких снимках, полученных до открытия , начиная с 1895 года, [30] что позволило точно определить его орбиту. [2] Он находился в перигелии в 1945 году, но тогда не был обнаружен, потому что в то время проводилось мало поисков, и они не были чувствительны к медленно движущимся объектам. Обзор далеких планет обсерваторией Лоуэлла не был достаточно слабым в 1930-х годах и не охватывал нужную область неба в 1940-х годах. [2] Изображение, полученное в апреле 1895 года, было получено через месяц после перигелия в марте 1895 года. [10]
Нейминг
Эта малая планета была названа в честь Хирона , получеловека-полуконя кентавра из греческой мифологии . Сын титана Кроноса и нимфы Филиры , Хирон был самым мудрым и справедливым из всех кентавров, выступая в качестве наставника греческих героев. [5] Официальная ссылка на наименование была опубликована Центром малых планет 1 апреля 1978 года ( MPC 4359 ). [5] [31] Было предложено, чтобы имена других кентавров были зарезервированы для объектов того же типа. [2]
Хирон, как и большинство крупных и мелких планетных тел, в астрономии обычно не имеет символа. Символбыл разработан для него Элом Х. Моррисоном и в основном используется среди астрологов: он напоминает ключ, а также монограмму OK для объекта K owal. [32] [33]
Орбита
Орбитальная диаграмма Хирона
Орбита Хирона оказалась сильно эксцентричной (0,37), с перигелием прямо внутри орбиты Сатурна и афелием прямо за перигелием Урана (однако он не достигает среднего расстояния Урана). Согласно программе Solex, ближайший подход Хирона к Сатурну в наше время был около мая 720 года, когда он вошел в30,5 ± 2,0 млн км (0,204 ± 0,013 а.е.) от планеты. Во время этого прохода гравитация Сатурна заставила большую полуось Хирона уменьшиться с14,55 ± 0,12 а.е. [34] до 13,7 а.е. [6] Орбита Хирона не пересекает орбиту Урана.
Хирон привлек значительный интерес, потому что это был первый объект, обнаруженный на такой орбите, далеко за пределами пояса астероидов . Хирон классифицируется как кентавр, первый из класса объектов, вращающихся между внешними планетами . Хирон является объектом Сатурна-Урана, потому что его перигелий находится в зоне контроля Сатурна, а его афелий находится в зоне контроля Урана. [35] Кентавры не находятся на стабильных орбитах и будут удалены гравитационным возмущением гигантских планет в течение миллионов лет, переместившись на другие орбиты или вообще покинув Солнечную систему. [36] Хирон, вероятно, происходит из пояса Койпера и, вероятно, станет короткопериодической кометой примерно через миллион лет. [35] Хирон достиг перигелия (ближайшей точки к Солнцу) в 1996 году и афелия в мае 2021 года. [8]
Физические характеристики
Спектральный тип
Видимый и ближний инфракрасный спектр Хирона нейтрален, [28] и похож на спектр астероидов C-типа и ядра кометы Галлея . [15] Ближний инфракрасный спектр Хирона показывает отсутствие водяного льда. [37]
Период вращения
Четыре вращательные кривые блеска Хирона были получены из фотометрических наблюдений между 1989 и 1997 годами. Анализ световых кривых дал совпадающий, четко определенный период вращения 5,918 часов с небольшим изменением яркости от 0,05 до 0,09 звездной величины , что указывает на то , что тело имеет довольно сфероидальную форму ( U=3/3/3 ). [13] [14] [15] [16] [17]
Диаметр
Предполагаемый размер объекта зависит от его абсолютной величины (H) и альбедо (количества света, которое он отражает). В 1984 году Лебофски оценил диаметр Хирона примерно в 180 км. [38] Оценки 1990-х годов были ближе к 150 км в диаметре. [6] [38] Данные по затмению с 1993 года предполагают диаметр около 180 км. [38] Объединенные данные с космического телескопа Spitzer в 2007 году и космической обсерватории Herschel в 2011 году предполагают, что Хирон218 ± 20 км в диаметре. [19] Таким образом, Хирон может быть таким же большим, как 10199 Харикло . [12] Диаметр Хирона трудно оценить отчасти потому, что истинная абсолютная величина его ядра не определена из-за его крайне изменчивой кометной активности. [19]
Поведение комет
В феврале 1988 года, в 12 а.е. от Солнца, Хирон стал ярче на 75 процентов. [39] Это поведение типично для комет, но не для астероидов. Дальнейшие наблюдения в апреле 1989 года показали, что у Хирона развилась кома кометы , [40] В 1993 году был обнаружен хвост. [28] Хирон отличается от других комет тем, что вода не является основным компонентом его комы, потому что он слишком далеко от Солнца для сублимации воды. [41] В 1995 году у Хирона был обнаружен угарный газ в очень малых количествах, и полученная скорость производства CO была рассчитана как достаточная для объяснения наблюдаемой комы. [42] Цианид также был обнаружен в спектре Хирона в 1991 году. [43] Во время своего открытия Хирон находился близко к афелию, тогда как наблюдения, показывающие кому, проводились ближе к перигелию, что, возможно, объясняет, почему ранее не наблюдалось никакого поведения кометы. Тот факт, что Хирон все еще активен, вероятно, означает, что он не так уж долго находится на своей нынешней орбите. [30]
Хирон официально обозначен как комета — 95P/Хирон — и малая планета, [4] [19] что указывает на иногда размытую разделительную линию между двумя классами объектов. Термин протокомета также использовался. Имея диаметр около 220 км, он необычно велик для ядра кометы . Хирон был первым членом нового семейства комет типа Хирон (КТХ) с ( T Юпитера > 3; a > a Юпитера ). [6] Другие КТХ включают: 39P/Отерма , 165P/LINEAR , 166P/NEAT и 167P/CINEOS . Существуют также астероиды, не являющиеся кентаврами, которые одновременно классифицируются как кометы, такие как 4015 Уилсона–Харрингтона , 7968 Элста–Писарро и 118401 LINEAR . [4] Майкл Браун относит его к возможным карликовым планетам с измеренным диаметром 200 км (120 миль), [18] что может быть близко к нижнему пределу для ледяного объекта, который мог быть карликовой планетой в какой-то момент своей истории.
После открытия Хирона были обнаружены и другие кентавры, и почти все они в настоящее время классифицируются как малые планеты, но наблюдаются на предмет возможного кометного поведения. 60558 Echeclus продемонстрировал кометную кому и теперь также имеет кометное обозначение 174P/Echeclus. После прохождения перигелия в начале 2008 года 52872 Okyrhoe значительно посветлел. [44]
Кольца
Изображение Хирона и его колец
У Хирона есть кольца , похожие на более известные кольца 10199 Chariklo . [45] [46] [47] [c] На основании неожиданных событий затмения, наблюдавшихся в данных звездного затмения, полученных 7 ноября 1993 г., 9 марта 1994 г. и 29 ноября 2011 г., которые первоначально интерпретировались как результат струй, связанных с кометоподобной активностью Хирона, было предложено, что кольца Хирона являютсяРадиус 324 ± 10 км , четко очерченный. Изменение внешнего вида колец под разными углами обзора может в значительной степени объяснить долгосрочные изменения яркости Хирона и, следовательно, оценки альбедо и размера Хирона. Более того, это может, предполагая, что водяной лед находится в кольцах Хирона, объяснить изменение интенсивности инфракрасных полос поглощения водяного льда в спектре Хирона, включая их исчезновение в 2001 году (когда кольца были видны с ребра). Кроме того, геометрическое альбедо колец Хирона, определенное спектроскопией, согласуется с тем, которое используется для объяснения долгосрочных изменений яркости Хирона. [45]
Дополнительные доказательства существования колец были получены в ходе двух независимых наблюдений затмений 28 ноября 2018 года и 15 декабря 2022 года, что говорит о том, что их структура постоянно развивается. [48] В событии 2018 года наблюдалось, что кольца Хирона содержали меньше материала, чем в 2011 году, но, по-видимому, развивали частичное третье кольцо; к событию 2022 года материала было больше, чем в любом из предыдущих наблюдений, и третье кольцо стало полностью развитым. [11] Дж. Л. Ортис предположил, что дополнительный материал в событии 2022 года мог быть результатом вспышки, наблюдавшейся в 2021 году, которая оставила больше материала на орбите и, таким образом, способствовала образованию третьего кольца — ожидается, что это также будет цикличным, поддерживая кольца. [48]
Предпочтительный полюс колец Хирона в эклиптических координатах равен λ =151° ± 8° , β =18° ± 11° . Ширина колец, разделение и оптическая глубина были почти идентичны таковым у колец Харикло до наблюдения 2018 года, что указывает на то, что за оба отвечает один и тот же тип структуры. Более того, оба их кольца находятся в пределах своих соответствующих пределов Роша , хотя недавно развившееся третье кольцо Хирона может быть за его пределами в зависимости от его плотности. [45] [48]
Исследование
Миссия Chiron Orbiter Mission была предложена для программы NASA's New Frontiers или Flagship program . Она была опубликована в мае 2010 года и предлагала миссию орбитального аппарата к Chiron. Дата ее запуска могла варьироваться от раннего 2023 года до позднего 2025 года в зависимости от бюджета и типа двигателя. [49]
Была предложена еще одна миссия, часть программы Discovery , известная как Centaurus ; в случае одобрения она должна была быть запущена между 2026 и 2029 годами и совершить пролет мимо Хирона 2060 и еще одного Центавра где-то в 2030-х годах.
Галерея
На Викискладе есть медиафайлы по теме 2060 Chiron.
Изображение кентавра 2060 Хирон, полученное космическим телескопом «Хаббл» 14 сентября 2015 г.
Хаотичное, нестабильное движение Хирона с Сатурном (неподвижная белая точка на 10 часах) и Юпитером (синий)
Анимированная орбитальная диаграмма с Хироном (фиолетовый) рядом с гигантскими планетами Юпитером (красный), Сатурном (желтый) и Ураном (зеленый). Возмущения орбиты Хирона не показаны
^ abcde "2060 Chiron (1977 UB)". Minor Planet Center . Получено 8 августа 2017 г.
^ abcdef Коваль, Чарльз Т .; Лиллер, Уильям ; Марсден, Брайан Г. (декабрь 1978 г.). «Открытие и орбита /2060/ Хирона». В: Динамика Солнечной системы; Труды симпозиума, Токио, Япония, 23–26 мая 1978 г. 81 : 245–250. Bibcode : 1979IAUS...81..245K.
^ ab "Chiron Fact Sheet". NASA Goddard Space Flight Center . 20 августа 2014 г.
^ abc "Объекты с двойным статусом". Центр малых планет .
^ abc Шмадель, Лутц Д. (2007). «(2060) Хирон». Словарь названий малых планет – (2060) Хирон . Шпрингер Берлин Гейдельберг. п. 167. дои : 10.1007/978-3-540-29925-7_2061. ISBN978-3-540-00238-3.
^ "Список кентавров и объектов рассеянного диска". Minor Planet Center . Получено 13 ноября 2014 г.
^ ab "Horizons Batch for 2060 Chiron (1977 UB) on 2021-May-27" (Афелий происходит, когда rdot переключается с положительного на отрицательное). JPL Horizons . Получено 3 октября 2021 г.
^ "Horizons Batch for 2060 Chiron (1977 UB) on 2046-Aug-03" (Перигелий происходит, когда rdot переключается с отрицательного на положительный). JPL Horizons . Архивировано из оригинала 1 октября 2021 г. Получено 1 октября 2021 г.
^ ab "Horizons Batch for 2060 Chiron (1977 UB) on 1895-Mar-16" (Перигелий происходит, когда rdot переключается с отрицательного на положительный). JPL Horizons . Получено 3 октября 2021 г.
^ abcd Sickafoose, Amanda A.; Levine, Stephen E.; Bosh, Amanda S.; Person, Michael J.; Zuluaga, Carlos A.; Knieling, Bastian; Lewis, Mark C.; Schindler, Karsten (1 ноября 2023 г.). "Материал вокруг Центавра (2060) Хирона из звездного покрытия 28 ноября 2018 г. по всемирному времени". The Planetary Science Journal . 4 (11): 221. arXiv : 2310.16205 . Bibcode : 2023PSJ.....4..221S. doi : 10.3847/PSJ/ad0632 .
^ abc Стэнсберри, Джон; Гранди, Уилл; Браун, Майкл Э.; Крукшанк, Дейл П.; Спенсер, Джон; Триллинг, Дэвид; Марго, Жан-Люк (ноябрь 2007 г.). «Физические свойства объектов пояса Койпера и кентавра: ограничения, полученные с космического телескопа Спитцера». arXiv : astro-ph/0702538 .
^ abcdefg "Данные LCDB для (2060) Хирона". База данных кривых блеска астероидов (LCDB) . Получено 8 августа 2017 г. .
^ ab Bus, Шелте Дж.; Боуэлл, Эдвард Л.Г.; Харрис, Алан В .; Хьюитт, Энтони В. (февраль 1989 г.). «Хирон 2060 — ПЗС-матрица и электронная фотометрия». Икар . 77 (2): 223–238. Бибкод : 1989Icar...77..223B. дои : 10.1016/0019-1035(89)90087-0. ISSN 0019-1035.
^ abc Luu, Jane X.; Jewitt, David C. (сентябрь 1990 г.). «Кометная активность в Хироне 2060 года». Astronomical Journal . 100 : 913–932. Bibcode : 1990AJ....100..913L. doi : 10.1086/115571 . ISSN 0004-6256.
^ ab Marcialis, Robert L.; Buratti, Bonnie J. (август 1993 г.). "ПЗС-фотометрия 2060 Chiron в 1985 и 1991 гг.". Icarus . 104 (2): 234–243. Bibcode :1993Icar..104..234M. doi :10.1006/icar.1993.1098. ISSN 0019-1035.
^ abc Лаззаро, Даниэла; Флорчак, Маркос А.; Анджели, Клаудия А.; Карвано, Хорхе Марсио Ф.; Бетцлер, Альберто С.; Казати, А.А.; и др. (декабрь 1997 г.). «Фотометрический мониторинг яркости Хирона 2060 года в перигелии». Планетарная и космическая наука . 45 (12): 1607–1614. Бибкод : 1997P&SS...45.1607L. дои : 10.1016/S0032-0633(97)00124-4.
^ abcd Браун, Майкл Э. «Сколько карликовых планет во внешней Солнечной системе?». Калифорнийский технологический институт . Получено 8 августа 2017 г.
^ abcdef Форназье, Соня ; Лелуш, Эммануэль; Мюллер, Томас; Сантос-Санс, Пабло; Пануццо, Паскуале; Кисс, Чаба; и др. (июль 2013 г.). "TNOs are Cool: A survey of the trans-Neptunian region. VIII. Совместные наблюдения Herschel PACS и SPIRE девяти ярких целей на 70-500 mum". Астрономия и астрофизика . 555 : 22. arXiv : 1305.0449 . Bibcode : 2013A&A...555A..15F. doi : 10.1051/0004-6361/201321329. S2CID 119261700.
^ Бельская, Ирина Н.; Баруччи, Мария Антониетта; Фульчиньони, Марчелло; Довгопол, Анатолий Н. (апрель 2015 г.). «Обновленная таксономия транснептуновых объектов и кентавров: влияние альбедо». Икар . 250 : 482–491. Бибкод : 2015Icar..250..482B. дои : 10.1016/j.icarus.2014.12.004.
^ "AstDys (2060) Chiron Ephemerides". Кафедра математики, Пизанский университет, Италия . Получено 8 августа 2017 г.
^ "Chiron Apmag March-April 1996" (год перигелия). JPL Horizons . Получено 6 июля 2021 г.
^ Верес, Питер; Джедике, Роберт; Фицсиммонс, Алан; Денно, Ларри; Гранвик, Микаэль; Болин, Брайс; и др. (ноябрь 2015 г.). «Абсолютные величины и параметры наклона 250 000 астероидов, наблюдаемых Pan-STARRS PS1 - предварительные результаты». Икар . 261 : 34–47. arXiv : 1506.00762 . Бибкод : 2015Icar..261...34В. doi :10.1016/j.icarus.2015.08.007. S2CID 53493339.
^ Бельская, Ирина Н .; Баньуло, Стефано; Баруччи, Мария Антониетта; Мунонен, Карри О.; Тоцци, Джан Паоло; Форназье, Соня; и др. (ноябрь 2010 г.). «Поляриметрия Кентавров (2060) Хирона, (5145) Фола и (10199) Харикло». Икар . 210 (1): 472–479. Бибкод : 2010Icar..210..472B. doi :10.1016/j.icarus.2010.06.005.
^ Пейшиньо, Нуно; Дельсанти, Одри С.; Гильбер-Лепутр, Орели; Гафейра, Рикардо; Ласерда, Педро (октябрь 2012 г.). «Бимодальные цвета кентавров и небольших объектов пояса Койпера». Астрономия и астрофизика . 546 : 12. arXiv : 1206.3153 . Бибкод : 2012A&A...546A..86P. дои : 10.1051/0004-6361/201219057. S2CID 55876118.
^ Дэвис, Джон К .; Макбрайд, Нил; Эллисон, Сара Л.; Грин, Саймон Ф .; Баллантайн, Дэвид Р. (август 1998 г.). «Видимая и инфракрасная фотометрия шести кентавров». Icarus . 134 (2): 213–227. Bibcode : 1998Icar..134..213D. doi : 10.1006/icar.1998.5931.
^ Мич, Карен Дж. (19 февраля 1994 г.). «Структура внутренней комы кометы Хирон: визуализация экзопаузы». Институт астрономии, Гавайский университет . Получено 19 октября 2007 г.
^ abcde Кампинс, Умберто; Телеско, Чарльз М.; Осип, Дэвид Дж.; Рике, Джордж Х .; Рике, Марсия Дж .; Шульц, Бернхард (декабрь 1994 г.). «Цветовая температура (2060) Хирона: теплое и маленькое ядро». Astronomical Journal . 108 : 2318–2322. Bibcode : 1994AJ....108.2318C. doi : 10.1086/117244. ISSN 0004-6256.
^ ab "The Chiron Perihelion Campaign". NASA Goddard Space Flight Center . 11 декабря 2003 г. Архивировано из оригинала 11 октября 2007 г. Получено 18 октября 2007 г.
^ Schmadel, Lutz D. (2009). "Приложение – Даты публикации MPC". Словарь названий малых планет – Приложение к пятому изданию (2006–2008) . Springer Berlin Heidelberg. стр. 221. Bibcode :2009dmpn.book.....S. doi :10.1007/978-3-642-01965-4. ISBN978-3-642-01964-7.
^ Моррисон, Эл Х. (1977). «Chiron». CAO Times . 3 : 57.
^ Miller & Stein (2021) Комментарий к U+26B7 CHIRON L2/21-225, Реестр документов UTC
^ "Элементы оскулирования Хирона 700AD, полученные с помощью Solex 11, и данные о близком сближении в 720" . Получено 12 июля 2015 г."Результаты Solex 10". Архивировано из оригинала 3 февраля 2012 года.
^ ab Хорнер, Джонатан М.; Эванс, Норман В.; Бейли, Марк ЭС (2004). «Моделирование популяции кентавров II: отдельные объекты». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 355 (2): 321–329. arXiv : astro-ph/0408576 . Bibcode : 2004MNRAS.355..321H. doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08342.x . S2CID 2994935.
^ Jewitt, David C. ; Delsanti, Audrey C. (2006). "Солнечная система за пределами планет". Обновление солнечной системы: актуальные и своевременные обзоры в науках о солнечной системе . Springer-Praxis Ed. ISBN978-3-540-26056-1."Preprint version" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 мая 2006 г.)
^ Луу, Джейн X .; Джевитт, Дэвид К.; Трухильо, Чад (март 2000 г.). «Водяной лед в Хироне 2060 года и его значение для кентавров и объектов пояса Койпера». The Astrophysical Journal . 531 (2): L151–L154. arXiv : astro-ph/0002094 . Bibcode : 2000ApJ...531L.151L. doi : 10.1086/312536. PMID 10688775. S2CID 9946112.
^ abcdef Groussin, Olivier; Lamy, Philippe; Jorda, Laurent (январь 2004 г.). "Properties of the nuclei of Centaurs Chiron and Chariklo" (PDF) . Astronomy and Astrophysics . 413 (3): 1163–1175. Bibcode :2004A&A...413.1163G. doi : 10.1051/0004-6361:20031564 . Получено 8 августа 2017 г. .
^ Хартманн, Уильям К .; Толен, Дэвид Дж .; Мич, Карен Дж.; Круикшанк, Дейл П. (январь 1990 г.). "2060 Хирон - Колориметрия и поведение комет". Icarus . 83 (1): 1–15. Bibcode : 1990Icar...83....1H. doi : 10.1016/0019-1035(90)90002-Q.
↑ Meech, Karen J.; Belton, Michael JS (октябрь 1990 г.). «Атмосфера Хирона 2060 года». The Astronomical Journal . 100 : 1323–1338. Bibcode : 1990AJ....100.1323M. doi : 10.1086/115600.
^ Вомак, Мария; Стерн, Алан (1999). "Наблюдения за оксидом углерода в (2060) Хироне" (PDF) . Труды конференции, Лунная и планетарная наука XXVIII . 28-я конференция по лунной и планетарной науке, Хьюстон, Техас, 17-21 марта 1997 г. . Получено 11 июля 2017 г. .
^ Bus, Schelte J. ; A'Hearn, Michael F. ; Schleicher, David G.; Bowell, Edward LG (15 февраля 1991 г.). «Обнаружение излучения CN от (2060) Хирона». Science . 251 (4995): 774–777. Bibcode :1991Sci...251..774B. doi :10.1126/science.251.4995.774. hdl : 2060/19920003642 . PMID 17775455. S2CID 32230927.
^ Триго-Родригес, Хосеп М.; Гарсия Мелендо, Энрике; Гарсиа-Эрнандес, Доминго Анибал; Дэвидссон, Бьорн-младший; Санчес, Альберт; Родригес, Диего (2008). Постоянное наблюдение за кентаврами и спящими кометами: поиск кометной активности (PDF) . 3-й Европейский планетарный научный конгресс, 2008 г. Проверено 12 октября 2008 г.
^ Lakdawalla, Emily (27 января 2015 г.). «Второй кольцевой кентавр? Кентавры с кольцами могут быть обычным явлением». Planetary Society . Получено 31 января 2015 г.
^ «Вторая малая планета может обладать кольцами, подобными кольцам Сатурна». Space Daily. 17 марта 2015 г.
^ abc Ortiz, JL; Pereira, CL; Sicardy, P. (7 августа 2023 г.). «Изменение материала вокруг (2060) Хирона в результате покрытия 15 декабря 2022 г.». Астрономия и астрофизика . arXiv : 2308.03458 . doi :10.1051/0004-6361/202347025. S2CID 260680405.
^ «Исследование концепции миссии орбитального аппарата «Хирон»».
.svg/1280px-Chiron_symbol_(fixed_width).svg.png){kind=small}
был разработан для него Элом Х. Моррисоном и в основном используется среди астрологов: он напоминает ключ, а также монограмму OK для объекта K owal. [32] [33]
