Эрида ( обозначение малой планеты : 136199 Эрида ) является самой массивной и второй по величине известной карликовой планетой в Солнечной системе . [22] Это транснептуновый объект (ТНО) в рассеянном диске и имеет орбиту с высоким эксцентриситетом . Эрида была открыта в январе 2005 года группой ученых из Паломарской обсерватории под руководством Майка Брауна и подтверждена позднее в том же году. Она была названа в сентябре 2006 года в честь греко-римской богини раздора и раздора . Эрида является девятым по величине известным объектом, вращающимся вокруг Солнца , и шестнадцатым по величине в целом в Солнечной системе (с учетом лун ). Это также самый большой известный объект в Солнечной системе, который не посещался космическим аппаратом . Эрида была измерена в 2326 ± 12 километров (1445 ± 7 миль) в диаметре; [12] Его масса составляет 0,28% от массы Земли и на 27% больше массы Плутона , [23] [24] хотя Плутон немного больше по объему. [25] И Эрида, и Плутон имеют площадь поверхности, сопоставимую с площадью России или Южной Америки .
У Эриды есть одна крупная известная луна , Дисномия . В феврале 2016 года расстояние Эриды от Солнца составляло 96,3 а.е. (14,41 млрд км; 8,95 млрд миль), [20] более чем в три раза больше, чем у Нептуна или Плутона. За исключением долгопериодических комет , Эрида и Дисномия были самыми далекими известными естественными объектами в Солнечной системе до открытия 2018 AG 37 и 2018 VG 18 в 2018 году. [20]
Поскольку Эрида оказалась больше Плутона, НАСА изначально описало ее как десятую планету Солнечной системы . Это, наряду с перспективой открытия других объектов схожего размера в будущем, побудило Международный астрономический союз (МАС) впервые дать определение термину «планета ». Согласно определению МАС, утвержденному 24 августа 2006 года, Эрида, Плутон и Церера являются « карликовыми планетами », [26] сократив число известных планет в Солнечной системе до восьми, как и до открытия Плутона в 1930 году. Наблюдения за звездным затмением Эрис в 2010 году показали, что она была немного меньше Плутона, [27] [28] который был измерен New Horizons как имеющий средний диаметр 2377 ± 4 километра (1477 ± 2 мили) в июле 2015 года. [29] [30]
Эрида была обнаружена командой Майка Брауна , Чада Трухильо и Дэвида Рабиновича [2] 5 января 2005 года по снимкам, сделанным 21 октября 2003 года. [31] Открытие было объявлено 29 июля 2005 года, в тот же день, что и Макемаке и через два дня после Хаумеа , [32] отчасти из-за событий, которые позже привели к спорам о Хаумеа . Поисковая группа систематически сканировала крупные внешние тела Солнечной системы в течение нескольких лет и участвовала в открытии нескольких других крупных транснептуновых объектов, включая карликовые планеты Квавар , Оркус и Седна . [33]
Регулярные наблюдения были проведены командой 21 октября 2003 года с использованием 1,2-метрового телескопа Сэмюэля Осчина Шмидта в Паломарской обсерватории , Калифорния, но изображение Эриды не было обнаружено в тот момент из-за ее очень медленного движения по небу: автоматическое программное обеспечение поиска изображений команды исключило все объекты, движущиеся со скоростью менее 1,5 угловых секунд в час, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний . [31] Когда Седна была обнаружена в 2003 году, она двигалась со скоростью 1,75 угловых секунд в час, и в свете этого команда повторно проанализировала свои старые данные с более низким пределом углового движения, отсортировав ранее исключенные изображения на глаз. В январе 2005 года повторный анализ выявил медленное орбитальное движение Эриды на фоне звезд . [31]
Затем были проведены последующие наблюдения для предварительного определения орбиты Эриды , что позволило оценить расстояние до объекта. [31] Команда планировала отложить объявление об открытии ярких объектов Эриды и Макемаке до завершения дальнейших наблюдений и расчетов, но объявила об этом 29 июля, когда открытие другого крупного ТНО, который они отслеживали — Хаумеа — было спорно объявлено 27 июля другой командой в Испании. [2]
Предварительные снимки Эриды были идентифицированы как датированные 3 сентября 1954 года. [6]
Дополнительные наблюдения, опубликованные в октябре 2005 года, показали, что у Эриды есть луна, позже названная Дисномией . Наблюдения за орбитой Дисномии позволили ученым определить массу Эриды, которая в июне 2007 года была рассчитана как(1,66 ± 0,02) × 10 22 кг , [23] На 27% ± 2% больше, чем у Плутона.
Эрида названа в честь греческой богини Эриды (греч. Ἔρις ), олицетворяющей раздор и раздор. [34] Название было предложено командой Калтеха 6 сентября 2006 года и присвоено 13 сентября 2006 года [35] после необычно длительного периода, в течение которого объект был известен под предварительным обозначением 2003 UB 313 , которое было автоматически присвоено Международным астрономическим союзом в соответствии с его протоколами присвоения имен малым планетам .
Имя Эрида имеет два конкурирующих произношения, с «длинным» или с «коротким» e , аналогично двум конкурирующим произношениям слова era . [4] Возможно, более распространенная форма в английском языке, используемая ia Брауном и его учениками, [36] это / ˈ ɛr ɪ s / с двусложным ослаблением и кратким e . [3] Однако классическое английское произношение богини — / ˈ ɪər ɪ s / , с долгим e . [5]
Греческая и латинская косвенная основа имени — Erid- , [37] как это видно в итальянском Eride и русском Эрида Erida , поэтому прилагательное в английском языке — Eridian / ɛ ˈ rɪ d iə n / . [ 9 ] [10]
Из-за неопределенности относительно того, будет ли объект классифицирован как планета или малая планета , поскольку к этим классам объектов применяются различные процедуры номенклатуры, [38] решение о том, как назвать объект, пришлось ждать до постановления МАС от 24 августа 2006 года. [39] В течение некоторого времени объект стал известен широкой публике как Зена . «Зена» было неофициальным названием, используемым внутри команды открытия, вдохновленным заглавным персонажем телесериала Зена: Королева воинов . Сообщается, что команда открытия сохранила прозвище «Зена» для первого тела, которое они обнаружили, которое было больше Плутона. По словам Брауна,
Мы выбрали его, потому что он начинался с буквы X ( планета "X" ), он звучит мифологично... и мы работали над тем, чтобы выпустить больше женских божеств ( например, Седна ). Кроме того, в то время телешоу все еще транслировалось по ТВ, что показывает, как долго мы искали! [40]
Браун заявил в интервью, что процесс присвоения имени зашел в тупик:
Один репортер [Кен Чан] [41] позвонил мне из The New York Times, который, как оказалось, был моим другом по колледжу, [и] ... спросил меня: «Какое название вы, ребята, предложили?» и я сказал: «Ну, я не собираюсь говорить». А он сказал: «Ну, а как вы, ребята, это называете, когда просто разговариваете между собой?» ... Насколько я помню, это был единственный раз, когда я сказал это кому-то в прессе, а потом это разошлось повсюду, из-за чего я только немного расстроился; мне вроде как нравится это название. [42]
По словам научного писателя Говерта Шиллинга , Браун изначально хотел назвать объект « Лила », в честь концепции в индуистской мифологии , которая описывала космос как результат игры, сыгранной Брахманом . [33] Имя можно было бы произнести как «Лила», имя новорожденной дочери Брауна. Браун помнил о том, чтобы не делать свое имя публичным до того, как оно будет официально принято. Он сделал это с Седной годом ранее и подвергся жесткой критике. Однако никаких возражений против имени Седна не было высказано, кроме нарушения протокола, и никаких конкурирующих имен для Седны предложено не было. [43]
Он указал адрес своей личной веб-страницы, объявляющей об открытии, как /~mbrown/planetlila, и в хаосе, последовавшем за спорами об открытии Хаумеа, забыл изменить его. Вместо того, чтобы напрасно злить еще больше своих коллег-астрономов, он просто сказал, что веб-страница была названа в честь его дочери, и исключил «Лилу» из рассмотрения. [33]
Браун также предположил, что Персефона , жена бога Плутона , будет хорошим названием для объекта. [2] Это название использовалось несколько раз для планет в научной фантастике [44] и было популярно среди публики, легко победив в опросе, проведенном журналом New Scientist . [45] («Зена», несмотря на то, что это всего лишь прозвище, заняла четвертое место.) Этот выбор был невозможен, поскольку уже существовала малая планета с таким названием, 399 Персефона . [2]
Команда исследователей предложила название Эрида 6 сентября 2006 года. 13 сентября 2006 года это название было принято в качестве официального названия Международным астрономическим союзом. [46] [47] Браун решил, что, поскольку объект так долго считался планетой , он заслуживает имени из греческой или римской мифологии, как и другие планеты. Астероиды приняли подавляющее большинство греко-римских имен. Эрида , которую Браун описал как свою любимую богиню, к счастью, избежала включения. [42] «Эрис вызывала раздоры и раздоры, вызывая ссоры среди людей», — сказал Браун в 2006 году, «и это то, что сделала и эта». [48]
Использование планетарных символов не приветствуется в астрономии, но НАСА использовало Руку Эриды , ⟨⟩ (U+2BF0), Эрида. [49] Это символ из дискордианства , религии, поклоняющейся богине Эриде. [50] Большинство астрологов используют этот символ, в то время как некоторые используют символ, напоминающий символ Марса, но со стрелкой, направленной вниз, ⟨⟩ (U+2BF1). [50] Оба символа включены в Unicode . [51]
Эрида — транснептуновая карликовая планета. Ее орбитальные характеристики более конкретно классифицируют ее как объект рассеянного диска (SDO) или TNO, который был «рассеян» из пояса Койпера на более далекие и необычные орбиты после гравитационных взаимодействий с Нептуном во время формирования Солнечной системы . Хотя ее высокий орбитальный наклон необычен среди известных SDO, теоретические модели предполагают, что объекты, которые изначально находились вблизи внутреннего края пояса Койпера, были рассеяны на орбиты с более высокими наклонами, чем объекты из внешнего пояса. [52]
Поскольку изначально считалось, что Эрида больше Плутона , она была описана НАСА и в сообщениях СМИ о ее открытии как « десятая планета » . [53] В ответ на неопределенность относительно ее статуса и из-за продолжающихся дебатов о том, следует ли классифицировать Плутон как планету , МАС делегировал группу астрономов для разработки достаточно точного определения термина «планета» , чтобы решить этот вопрос. Это было объявлено как Определение МАС планеты в Солнечной системе , принятое 24 августа 2006 года. В то время и Эрида, и Плутон были классифицированы как карликовые планеты , категория, отличная от нового определения планеты . [54] С тех пор Браун заявил о своем одобрении этой классификации. [55] Впоследствии МАС добавил Эриду в свой Каталог малых планет , обозначив ее (136199) Эрида . [39]
Эрида имеет орбитальный период 559 лет . [20] Ее максимально возможное расстояние от Солнца ( афелий ) составляет 97,5 а.е. , а самое близкое ( перигелий ) — 38 а.е. [20] Поскольку время перигелия определяется в выбранную эпоху с использованием невозмущенного решения двух тел , чем дальше эпоха от даты перигелия, тем менее точным будет результат. Для точного предсказания времени перигелия требуется численное интегрирование . Численное интегрирование с помощью JPL Horizons показывает, что Эрида достигла перигелия около 1699 года, [56] достигла афелия около 1977 года и вернется в перигелий около декабря 2257 года. [11] В отличие от орбит восьми планет, все орбиты которых лежат примерно в той же плоскости, что и земная, орбита Эриды сильно наклонена : она наклонена под углом около 44 градусов к эклиптике . [6] На момент открытия Эрида и ее спутник были самыми далекими известными объектами в Солнечной системе, за исключением долгопериодических комет и космических зондов . [2] [57] Это отличие сохранялось до открытия 2018 VG 18 в 2018 году. [58]
По состоянию на 2008 год было известно около сорока транснептуновых объектов , наиболее заметными из которых являются 2006 SQ 372 , 2000 OO 67 и Седна , которые в настоящее время находятся ближе к Солнцу, чем Эрида, хотя их большая полуось больше, чем у Эриды (67,8 а.е.) [7] .
Орбита Эридиана сильно эксцентрична и помещает Эриду в 37,9 а.е. от Солнца, типичный перигелий для рассеянных объектов . [59] Это внутри орбиты Плутона, но все еще в безопасности от прямого взаимодействия с Нептуном (~37 а.е.). [60] Плутон, с другой стороны, как и другие плутино , следует по менее наклонной и менее эксцентричной орбите и, защищенный орбитальным резонансом , может пересечь орбиту Нептуна. [61] Примерно через 800 лет Эрида будет ближе к Солнцу, чем Плутон в течение некоторого времени (см. график слева).
По состоянию на 2007 год видимая величина Эриды составляла 18,7, что делает ее достаточно яркой, чтобы ее можно было обнаружить с помощью некоторых любительских телескопов . [62] 200-миллиметровый (7,9 дюйма) телескоп с ПЗС может обнаружить Эриду при благоприятных условиях. [f] Причина, по которой ее не замечали до сих пор, заключается в ее крутом наклонении орбиты; поиски крупных внешних объектов Солнечной системы, как правило, сосредоточены на плоскости эклиптики, где находится большинство тел. [63]
Из-за большого наклона своей орбиты Эрида проходит только через несколько созвездий традиционного Зодиака ; сейчас она находится в созвездии Кита . Она находилась в созвездии Скульптора с 1876 по 1929 год и в созвездии Феникса примерно с 1840 по 1875 год. В 2036 году она войдет в Рыбы и останется там до 2065 года, когда она войдет в Овна . [64] Затем она переместится в северное небо , войдя в Персей в 2128 году и в Жирафа (где она достигнет своего самого северного склонения ) в 2173 году.
В ноябре 2010 года Эрида стала объектом одного из самых удаленных звездных покрытий с Земли. [13] Предварительные данные этого события ставят под сомнение предыдущие оценки размера. [13] Команды объявили о своих окончательных результатах покрытия в октябре 2011 года, с предполагаемым диаметром2326 ± 12 км . [12]
Это делает Эриду немного меньше Плутона по площади и диаметру, что составляет2372 ± 4 км в поперечнике, хотя Эрида более массивна. Также указывается геометрическое альбедо 0,96. Предполагается, что высокое альбедо обусловлено тем, что поверхностные льды пополняются из-за температурных колебаний, поскольку эксцентрическая орбита Эриды то приближает ее, то удаляет от Солнца. [21]
Массу Эриды можно рассчитать с гораздо большей точностью. Исходя из принятого значения периода Дисномии на тот момент — 15,774 дня [23] [67] — Эрида на 27% массивнее Плутона. Используя результаты затмения 2011 года, Эрида имеет плотность2,52 ± 0,07 г/см 3 , [г] существенно плотнее Плутона, и, таким образом, должен состоять в основном из скалистых материалов. [12]
Модели внутреннего нагрева посредством радиоактивного распада предполагают, что Эрида может иметь подповерхностный океан жидкой воды на границе мантии и ядра. [68] Приливный нагрев Эриды ее луной Дисномией может дополнительно способствовать сохранению ее возможного подповерхностного океана. [69] Дополнительные исследования пришли к выводу, что Эрида, Плутон и Макемаке могут иметь активные подповерхностные океаны и демонстрировать активную геотермальную активность. [70]
В июле 2015 года, после почти десятилетия, когда Эрида считалась девятым по величине известным объектом, вращающимся непосредственно вокруг Солнца, крупные планы миссии New Horizons показали, что объем Плутона немного больше объема Эриды. [71] В настоящее время считается, что Эрида является десятым по величине известным объектом, вращающимся непосредственно вокруг Солнца, по объему, но остается девятым по массе.
Команда исследователей продолжила свою первоначальную идентификацию Эриды с помощью спектроскопических наблюдений, проведенных на 8-метровом телескопе Gemini North на Гавайях 25 января 2005 года. Инфракрасный свет от объекта выявил наличие метанового льда, что указывает на то, что поверхность может быть похожа на поверхность Плутона, который в то время был единственным известным транснептуновым объектом, имеющим поверхностный метан, и на поверхность спутника Нептуна Тритона , на поверхности которого также есть метан. [72] В 2022 году ближняя инфракрасная спектроскопия Эриды с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) выявила наличие дейтерированного метанового льда на ее поверхности, в количествах ниже, чем в кометах семейства Юпитера, таких как 67P/Чурюмова–Герасименко . [73] Сравнительно низкое содержание дейтерия в Эриде предполагает, что ее метан не является первичным, а вместо этого мог образоваться в результате подповерхностных геохимических процессов. [73] Значительные количества азотного льда на Эриде были также обнаружены JWST, и предполагается, что он возник в результате подповерхностных процессов, аналогичных вероятному непервичному метану Эриды. [73] Обилие азотного льда на Эриде оценивается в одну треть от объема метана. [73]
В отличие от несколько красноватых и пестрых поверхностей Плутона и Тритона, поверхность Эриды выглядит почти белой и однородной. [2] Считается, что красноватый цвет Плутона обусловлен отложениями толинов на его поверхности, и там, где эти отложения затемняют поверхность, более низкое альбедо приводит к более высоким температурам и испарению отложений метана. Напротив, Эрида достаточно далеко от Солнца, чтобы метан мог конденсироваться на ее поверхности даже там, где альбедо низкое. Равномерная конденсация метана по поверхности уменьшает любые контрасты альбедо и скроет любые отложения красных толинов. [31] Этот цикл сублимации и конденсации метана может привести к образованию лезвийного рельефа на Эриде, аналогичного таковому на Плутоне. [74] [73] В качестве альтернативы поверхность Эриды может обновляться посредством радиогенной конвекции глобального ледника метана и азота, похожего на Sputnik Planitia на Плутоне . [75] [73] Спектроскопические наблюдения JWST подтверждают идею о том, что поверхность Эриды постоянно обновляется, поскольку на поверхности Эриды не было обнаружено никаких признаков этана , побочного продукта радиолизованного метана. [73]
Из-за удаленной и эксцентричной орбиты Эриды, ее поверхностная температура оценивается в диапазоне от 30 до 56 К (от -243,2 до -217,2 °C; от -405,7 до -358,9 °F). [2] Несмотря на то, что Эрида может находиться в три раза дальше от Солнца, чем Плутон, она приближается достаточно близко, чтобы некоторые льды на поверхности могли нагреться достаточно, чтобы сублимировать и образовать атмосферу . Поскольку метан и азот оба очень летучи , их присутствие показывает, что Эрида всегда находилась в отдаленных уголках Солнечной системы, где достаточно холодно для сохранения метана и азотного льда, или что у небесного тела есть внутренний источник для пополнения газа, который выходит из его атмосферы. [74] Это контрастирует с наблюдениями другого обнаруженного транснептунового объекта, Хаумеа , которые показывают наличие водяного льда, но не метана. [76]
Эрида демонстрирует очень мало изменений в яркости при вращении из-за своей однородной поверхности, что затрудняет измерение периода ее вращения . [77] [15] Точный долгосрочный мониторинг яркости Эриды показывает, что она приливно заблокирована со своим спутником Дисномией, с периодом вращения , синхронным с орбитальным периодом луны, равным 15,78 земным дням. [15] Дисномия также приливно заблокирована с Эрисом, что делает систему Эрида–Дисномия вторым известным случаем двойного синхронного вращения после Плутона и Харона . Предыдущие измерения периода вращения Эриды давали весьма неопределенные значения в диапазоне от десятков часов до нескольких дней из-за недостаточного долгосрочного охвата вращения Эриды. [77] [78] [79] Осевой наклон Эриды не был измерен, [14] но можно обоснованно предположить, что он такой же, как наклон орбиты Дисномии, который составляет около 78 градусов по отношению к эклиптике. [16] Если бы это было так, то большая часть северного полушария Эриды была бы освещена солнечным светом, а 30% полушария в 2018 году испытывали бы постоянное освещение. [16]
В 2005 году группа специалистов по адаптивной оптике телескопов Кека на Гавайях провела наблюдения за четырьмя ярчайшими транснептуновыми объектами (Плутон, Макемаке, Хаумеа и Эрида), используя недавно введенную в эксплуатацию адаптивную оптическую систему лазерной направляющей звезды . [80] На снимках, сделанных 10 сентября, была обнаружена луна на орбите вокруг Эриды. В соответствии с прозвищем «Зена», уже используемым для Эриды, команда Брауна прозвала луну « Габриэль », в честь подруги принцессы-воительницы из сериала. Когда Эрида получила свое официальное название от МАС, луна получила имя Дисномия , в честь греческой богини беззакония , дочери Эриды. Браун говорит, что выбрал его из-за сходства с именем своей жены, Дианы. В названии также сохраняется косвенная ссылка на старое неофициальное имя Эриды — Зена , которое на телевидении изображала Люси Лоулесс , хотя эта связь была непреднамеренной. [81]
Эрида наблюдалась издалека космическим аппаратом New Horizons в мае 2020 года в рамках его расширенной миссии после успешного пролета Плутона в 2015 году. [17] Хотя Эрида находилась дальше от New Horizons (112 а.е.), чем от Земли (96 а.е.), уникальная точка обзора космического аппарата внутри пояса Койпера позволила наблюдать Эриду под большими фазовыми углами , которые иным образом невозможно получить с Земли, что позволило определить свойства рассеяния света и поведение фазовой кривой поверхности Эридиана. [17]
В 2010-х годах было проведено несколько исследований для последующих миссий по исследованию пояса Койпера, среди которых Эрида рассматривалась как кандидат. [83] Было подсчитано, что миссия по облету Эриды займет 24,66 года с использованием гравитационного маневра Юпитера, на основе дат запуска 3 апреля 2032 года или 7 апреля 2044 года. Эрида будет находиться на расстоянии 92,03 или 90,19 а.е. от Солнца, когда прибудет космический аппарат. [84]
Второй по удаленности наблюдаемый объект Солнечной системы — Эрида, находящаяся примерно в 96 а.е.
{{cite news}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )