Транснептуновые объекты
03-11-2008 20:07
к комментариям - к полной версии
- понравилось!
А вы знали, что Плутон больше не считается девятой планетой Солнечной Системы, а отнесен к карликовым планетам, т.н. плутоидам? И их открыто уже несколько! Я, признаться, нет. Совсем отстала от жизни... Так вот, за системой Плутона обнаружены карликовые планеты: Хаумеа, Макемаке, Эрида, Седна, Орк, Квавар, Варуна... Может их и больше. Все они относятся к объектам пояса Койпера.
Так вот,...
Хаумеа (карликовая планета)
(136108) Хаумеа (гавайск. Haumea) — карликовая планета, плутоид, транснептуновый объект. Согласно данным астрономов из Паломарской обсерватории (Калифорния), имеет размер, сравнимый с размером Плутона, сильно вытянутую форму и период вращения вокруг своей оси около 4 часов. Имеет 2 спутника с периодами обращения 34 и 49 суток. Названа в честь гавайской богини плодородия и деторождения Хаумеа.
Объект был открыт в 2005 году и тогда ему был присвоен порядковый номер 2003 EL61. На звание первооткрывателей этого объекта претендовали две группы астрономов: из Испании и США. Международный астрономический союз выбрал имя, предложенное американцами. 17 сентября было объявлено о присвоении объекту имени Хаумеа и присвоении ему статуса карликовой планеты.
Общая масса системы Хаумеа определена по орбитам спутников и составляет 28 % массы системы Плутона.
Очень быстрое вращение Хаумеа должно искажать её форму. Действительно, у Хаумеа наблюдаются колебания яркости. Хотя причиной этих колебаний может быть неоднородность поверхности (как у Плутона, у которого отклонения в яркости достигают 35 %), для Хаумеа причиной изменения яркости является, скорее всего, её вытянутая форма. Можно предположить, что средняя плотность Хаумеа выше, чем у её соседей по поясу Койпера — до 3 г/см³.
В этом случае размеры Хаумеа — около диаметра Плутона «вдоль» и в два раза меньше — «поперёк», и Хаумеа занимает третье или четвёртое место среди транснептуновых объектов после Эриды, Плутона и, возможно, Макемаке.
Спектр Хаумеа показывает, что её поверхность, как и поверхность Харона, покрыта преимущественно водяным льдом.
Возможно, этот «волчок» пояса Койпера родился в результате столкновения двух небесных тел. Большая часть лёгких компонентов (метан и водяной лёд) после удара частично испарилась, частично была выброшена в окружающее пространство и впоследствии образовала два спутника (возможно, будут открыты ещё спутники). Гипотеза столкновения косвенно подтверждается тем, что на похожих орбитах обращаются ещё как минимум три ТНО меньшего размера с аналогичными Хаумеа спектрами — возможно, «осколки» Хаумеа и разрушившегося после удара объекта диаметром около 1600 км. Два других ТНО-«попутчика», которые ранее считались «осколками», имеют красноватый цвет и поэтому не относятся к участникам этого катаклизма. Поиск «осколков» продолжается.
Диаметр большего спутника (Хииака) — около 350 км, период обращения — 49 суток, радиус орбиты — 49,5 тыс. км. Второй спутник (Намака) примерно вдвое меньше первого, обращается вокруг Хаумеа по орбите радиусом 39,3 тыс. км с периодом 34 суток.
Макемаке (карликовая планета)
(136472) Макемаке (Makemake) — карликовая планета, плутоид, классический объект пояса Койпера. Первоначально обозначался как 2005 FY9, позже получил номер 136472. Согласно данным астрономов Паломарской обсерватории (Калифорния), имеет диаметр от 50 % до 75 % диаметра Плутона и занимает третье (или четвёртое) место по диаметру среди объектов пояса Койпера. В отличие от других крупных транснептуновых объектов, у Макемаке пока не обнаружено спутников, и поэтому его масса и плотность пока остаются неопределёнными. Объект открыт 31 марта 2005 года группой, возглавляемой Майклом Брауном (Michael E. Brown). Объявлено об открытии 29 июля 2005 года — в один день с двумя другими крупными транснептуновыми объектами: Хаумеа и Эридой.
В июле 2008 года Международный астрономический союз по предложению Майкла Брауна присвоил объекту название Макемаке — в честь божества рапануйской мифологии. Браун объяснил свой выбор названия тем, что объект был открыт накануне праздника Пасхи(рапануйцы — аборигены острова Пасхи).
Спектр Макемаке похож на спектр Плутона и Эриды.
В 2007 году группа испанских астрономов под руководством Х. Ортиса установила по изменению яркости Макемаке его период вращения — 22,48 часа.
Эрида (карликовая планета)
Эри́да (136199 Eris) (ранее использовалось временное название 2003 UB313) — карликовая планета, плутоид, который, согласно данным астрономов из Паломарской обсерватории (Калифорния), имеет бо́льший размер, чем Плутон, и до 24 августа 2006 года претендовал на статус планеты (ранее предполагалось, что объект может быть даже крупнее Меркурия).
Первооткрыватели, а вслед за ними НАСА и некоторые СМИ объявили этот объект десятой планетой Солнечной системы, однако 24 августа 2006 г. Международный астрономический союз утвердил определение планеты, по которому 2003 UB313 не является таковой. Объект был отнесён к разряду «карликовых планет». 11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия плутоид. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Эрида и Плутон.
Первооткрывателями этого объекта стали Майк Браун (Michael E. Brown) из Калифорнийского технологического института, Чед Трухильо (Chad Trujillo) из обсерватории Джемини и Давид Рабинович (David L. Rabinowitz) из Йельского университета. Объект был впервые сфотографирован 21 октября 2003 г. с помощью 48-дюймового (122-см) телескопа имени Самуэля Ошина (Samuel Oschin), расположенного в обсерватории Паломар. Для того, чтобы найти объект на этих фотографиях, потребовалась сложная обработка изображений. Только 5 января 2005 года объект был обнаружен на фотографиях. Потребовалось ещё несколько месяцев исследований, чтобы определить параметры орбиты и приблизительный размер объекта. Результаты исследований были опубликованы 27 июля 2005 года.
Сейчас объект находится в 97 а. е. (14,5 миллиардах километров) от Солнца. Орбита сильно вытянутая, максимальное расстояние до Солнца составляет 97,61 а. е. (14,6023 миллиардов км), минимальное —- 37,808 а. е. (5,65598 миллиардов км). Период обращения вокруг Солнца составляет 557 лет, а орбита наклонена под углом 44,177° к плоскости эклиптики.
Размеры объекта определить гораздо труднее. Видимая яркость объекта пропорциональна площади поверхности, умноженной на альбедо (долю солнечных лучей, отражаемых объектом). Таким образом, чтобы рассчитать диаметр, надо знать видимую яркость (которую легко измерить) и альбедо (которое неизвестно). Но 2003 UB313 так ярок, что даже если альбедо равно 1, его диаметр должен быть больше диаметра Плутона (2274 км).
По наблюдениям космического телескопа «Спитцер» в конце августа 2005, диаметр объекта составляет около 2700 км.
В феврале 2006 в журнале Nature опубликованы результаты измерения тепловыделения планетоида, исходя из которых его диаметр был определён как 3000±300 км
В апреле 2006 был опубликован электронный препринт astro-ph/0604245, в котором представлены результаты измерений диаметра и альбедо объекта, выполненные с помощью космического телескопа им. Хаббла. Оказалось, что диаметр Эриды равен 2400±100 км (лишь на 6 % больше диаметра Плутона), а альбедо — 86±7 %. Таким образом, поверхность Эриды имеет более высокое альбедо, чем поверхность любого другого объекта Солнечной системы, за исключением Энцелада.
Спектроскопические наблюдения показывают, что на поверхности объекта лежит метановый снег, чем и объясняется высокое альбедо. Этим Эрида похожа на Плутон и спутник Нептуна Тритон. Однако Плутон и Тритон красноватые, а Эрида серого цвета. Неизвестно, с чем связана такая разница цветов.
Масса Эриды определена благодаря наличию спутника, она больше массы Плутона и равна 1.66×1022 кг. Её плотность близка по значению к плотности как Плутона, так и различных астероидов пояса Койпера. Видимый блеск планеты равен 18,7m — в любительский телескоп найти планету невозможно (для сравнения, блеск Плутона равен около 14m), и наблюдать Эриду можно только в крупные инструменты.
При открытии объекту было дано временное обозначение 2003 UB313.
Название «Эрида» (лат. Eris) в честь греческой богини раздора было принято Международным астрономическим союзом 13 сентября 2006.
У планеты открыт спутник Диcномия ((136199) Eris I Dysnomia), первоначально названный S/2005 (2003 UB313). Первооткрыватели дали спутнику временное название Габриэла (Gabrielle) в честь спутницы Зены.
Период обращения Дисномии вокруг Эриды составляет примерно 16 земных суток.
И, собственно, сам Плутон.
Плуто́н (134340 Pluto) — вторая по размерам после Эриды карликовая планета Солнечной системы и десятое по величине напрямую наблюдаемое небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Первоначально Плутон классифицировался как планета, однако сейчас он считается одним из крупнейших объектов (но не самым крупным) в поясе Койпера (ОПК).
Как и большинство ОПК, Плутон состоит в основном из горных пород и льда и он относительно мал: его масса меньше массы Луны в пять раз, а объём — в три раза. У орбиты Плутона большой эксцентриситет и большой наклон относительно плоскости эклиптики.
Из-за эксцентриситета орбиты Плутон то приближается к Солнцу на расстояние 30 а. е. (4,4 млрд км), оказываясь к нему ближе Нептуна, то удаляется на 49 а. е. (7,4 млрд км). Плутон и его крупнейший спутник Харон часто рассматриваются в качестве двойной планеты, поскольку барицентр их системы находится вне обоих объектов. Международный астрономический союз (МАС) заявил о намерении дать формальное определение для двойных карликовых планет, а до этого момента Харон классифицируется как спутник Плутона. У Плутона имеются также два меньших спутника — Никта и Гидра — которые были открыты в 2005 году.
Со своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. Однако в конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Среди них примечательны Квавар, Седна и особенно Эрида, которая на четверть массивнее Плутона. 24 августа 2006 года МАС впервые дал определение термину «планета». Плутон не попадал под это определение, и МАС причислил его к новой категории карликовых планет вместе с Эридой и Церерой.После переклассификации Плутон был добавлен к списку малых планет и получил № (англ.) 134340 по каталогу Центра малых планет (ЦМП). Некоторые учёные продолжают считать, что Плутон должен быть переклассифицирован обратно в планеты.
Астрономическим символом Плутона является монограмма из букв P и L, которые также являются инициалами имени П. Лоуэлла. Астрологический символ Плутона напоминает символ Нептуна, с той разницей, что на месте среднего зубца в трезубце круг.
В китайском, японском, корейском и вьетнамском языках название Плутона переводится как Звезда подземного царя — этот вариант предложил в 1930 году японский астроном Хоэй Нодзири.Во многих других языках используется транслитерация «Pluto» (в русском языке — «Плутон»); однако в некоторых индийских языках может использоваться имя бога Яма (например, Ямдев в гуджарати) — стража ада в буддизме и в индуистской мифологии.
Вероятная структура Плутона.
1. Замёрзший азот
2. Водный лёд
3. Силикаты и водный лёдБольшое расстояние Плутона от Земли сильно усложняет его всестороннее исследование. Новые сведения об этой карликовой планете, возможно, будут получены в 2015 году, когда ожидается прибытие аппарата «New Horizons» в область Плутона.
Звёздная величина Плутона составляет в среднем 15,1, в перигелии достигает 13,65.Для наблюдений Плутона необходим телескоп, желательно с апертурой не менее 30 см. Плутон выглядит звездообразным и расплывчатым даже в очень большие телескопы, поскольку его угловой диаметр составляет всего лишь 0,11". При очень большом увеличении Плутон выглядит светло-коричневым со слабым оттенком жёлтого. Спектроскопический анализ Плутона показывает, что его поверхность более чем на 98 % состоит из азотного льда со следами метана и моноокиси углерода. Расстояние и возможности современных телескопов не позволяют получить качественные снимки поверхности Плутона. Фотографии, полученные космическим телескопом «Хаббл», позволяют различить лишь самые общие детали, да и то нечётко. Самые лучшие изображения Плутона были получены при составлении так называемых «карт яркости», созданных благодаря наблюдениям за затмениями Плутона его спутником Хароном. Карты, составленные по данным телескопа «Хаббл», свидетельствуют о том, что поверхность Плутона крайне неоднородна. Об этом также свидетельствует и кривая блеска Плутона (то есть зависимость его видимой яркости от времени) и периодические изменения в его инфракрасном спектре. Поверхность Плутона, обращённая к Харону, содержит немало метанового льда, в то время как противоположная сторона содержит больше льда из азота и моноокиси углерода и там почти нет метанового льда. Благодаря этому, Плутон занимает второе место как наиболее контрастный объект в Солнечной системе (после Япета). Данные, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл», позволяют предположить, что плотность Плутона составляет 1,8—2,1 г/см³. Вероятно, внутреннюю структуру Плутона составляют 50—70 % горных пород и 50—30 % льда. Поскольку распад радиоактивных минералов в итоге нагрел бы льды достаточно для того, чтобы они отделились от горных пород, учёные предполагают, что внутренняя структура Плутона дифференцирована — горные породы в плотном ядре, окружённые мантией изо льда. Также возможно, что нагревание продолжается и сегодня, создавая под поверхностью океан жидкой воды.
«New Horizons», пролетающий вблизи Плутона, художник показал разреженную атмосферу этой карликовой планетыАтмосфера Плутона — тонкая оболочка из азота, метана и моноокиси углерода, испаряющихся с поверхностного льда. Когда Плутон отдаляется от Солнца, его атмосфера постепенно замораживается и оседает на поверхности. При приближении Плутона к Солнцу, температура около его поверхности заставляет льды сублимироваться и превращаться в газы. Это создаёт антипарниковый эффект: подобно поту, охлаждающему тело при испарении с поверхности кожи, сублимация производит охлаждающий эффект на поверхность Плутона. Учёные, благодаря Субмиллиметровому массиву (англ.), недавно вычислили, что температура на поверхности Плутона 43 К (−230,1 °C), что на 10 K меньше, чем ожидалось. Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. Основная статья: Спутники Плутона
Плутона есть три естественных спутника: Харон, открытый в 1978 астрономом Джеймсом Кристи (англ.); и две маленькие луны, Никта и Гидра, открытые в 2005.
Харон (спутник)
Харон был открыт в 1978 году. Он был назван в честь Харона — перевозчика душ умерших через Лету. Его диаметр составляет 1205 км — чуть больше половины диаметра Плутона, а соотношение масс составляет 1:8. Для сравнения, соотношение масс Луны и Земли равняется 1:81.
Барицентр системы Плутон—Харон находится вне поверхности Плутона, поэтому некоторые астрономы считают Плутон и Харон двойной планетой. Эта система также необычна среди других планет, испытывающих приливное воздействие: и Харон, и Плутон всегда повёрнуты друг к другу одной и той же стороной. То есть с одной стороны Плутона, обращённой к Харону, Харон виден как неподвижный объект, а с другой стороны планеты Харона не видно вообще никогда. Особенности спектра отражаемого света приводят к заключению, что Харон покрыт водным льдом, а не метаново-азотным, как Плутон. В 2007 году наблюдения обсерватории Джемини позволили установить наличие на Хароне гидратов аммиака и водяных кристаллов, что, в свою очередь, позволяет предположить наличие на Хароне криогейзеров.
Гидра (спутник), Никта (спутник)
Две дополнительные луны Плутона были запечатлены на фото астрономами, работающими с Космическим телескопом «Хаббл» 15 мая 2005, и получили временные обозначения S/2005 P 1 и S/2005 P 2. МАС официально назвал новые луны Плутона Никта (или Плутон II, внутренняя из этих двух лун) и Гидра (Плутон III, внешняя луна) 21 июня 2006.[66] Эти две маленькие луны обращаются на орбите в 2—3 раза дальше орбиты Харона. Гидра расположена на расстоянии около 65 000 км от Плутона, Никта — примерно 50 000 км. Они обращаются почти в той же плоскости, что и Харон, и имеют орбиты, близкие к круговым. Они находятся в резонансе с Хароном 4:1 (Гидра) и 6:1 (Никта) по их средней угловой скорости на орбите.[67] Наблюдения за Никтой и Гидрой с целью определить их индивидуальные характеристики на данный момент продолжаются. Гидра иногда бывает ярче, чем Никта. Это может быть свидетельством того, что она больше или что отдельные участки её поверхности лучше отражают солнечный свет. Размеры обоих спутников были оценены исходя из их альбедо. Спектральное подобие лун Харону предполагает альбедо 35 %. Оценка этих результатов позволяет предполагать, что диаметр Никты — 46 км, а Гидры — 61 км. Верхние пределы для их диаметров могут быть оценены, принимая во внимание 4%-е альбедо самых тёмных ОПК, эти границы — 137 ± 11 км и 167 ± 10 км соответственно. Масса каждого из спутников составляет примерно 0,3 % от массы Харона и 0,03 % от массы Плутона. Открытие двух маленьких лун позволяет предполагать, что Плутон может обладать системой колец.
вверх^
к полной версии
понравилось!
в evernote