Седноид - Sednoid

Орбиты трех известных седноидов с круговой орбитой Нептуна в 30 а.е. показаны синим цветом.
В видимые величины из трех известных седноидов.
Седна, одноименный и первый известный седноид

А седноид это транснептуновый объект с перигелий далеко за пределами Утес Койпера в 47.8 Австралия. Из этой популяции известны только три объекта: 90377 Седна, 2012 вице-президент113, и 541132 Leleākūhonua (2015 ТГ387), но есть подозрения, что их гораздо больше. У всех троих перигелия больше, чем 64 AU.[1] Эти объекты лежат вне явно почти пустой щели в Солнечная система и не имеют существенного взаимодействия с планетами. Обычно они сгруппированы с отдельные объекты. Некоторые астрономы, например Скотт Шеппард,[2] считать седноиды внутренние объекты облака Оорта (OCOs), хотя внутреннее облако Оорта, или облако холмов, первоначально предсказывалось, что оно лежит за пределами 2000 а.е., за пределами афелии трех известных седноидов.

Одна попытка точного определения седноидов - это любое тело с перигелий лучше чем 50 AU и большая полуось лучше чем 150 AU.[3][4]Однако это определение применяется к 2013 SY99, который имеет перигелий в 50,02 а.е. и большую полуось около 700 а.е., но считается, что он не принадлежит к седноидам, а к тому же динамическому классу, что и 2004 ВН112, 2014 SR349 и 2010 ГБ174.[5]

Своими высокими эксцентриситетами (более 0,8) седноиды отличаются от объектов с высоким перигелием и умеренными эксцентриситетами, которые находятся в устойчивом резонансе с Нептуном, а именно 2015 KQ174, 2015 FJ345, 2004 XR190, 2014 ФК72 и 2014 ФЗ71.[6]

Необъяснимые орбиты

Орбиты седноидов нельзя объяснить возмущения от планеты-гиганты,[7] ни путем взаимодействия с галактические приливы.[3] Если они сформировались в их текущем местоположении, их орбиты должны были изначально быть круговыми; в противном случае нарастание (слияние более мелких тел в более крупные) было бы невозможно, потому что большие относительные скорости между планетезимали были бы слишком разрушительными.[8] Их нынешние эллиптические орбиты можно объяснить несколькими гипотезами:

  1. Эти объекты могли иметь свои орбиты и перигелий расстояния, "снятые" прохождением ближайшей звезды, когда солнце все еще был встроен в его звездное скопление рождения.[9][10]
  2. Их орбиты могли быть нарушены пока неизвестное тело размером с планету за пределами Пояс Койпера например, предполагаемый Планета девять.[11][12]
  3. Они могли быть запечатлены вокруг проходящих звезд, скорее всего, в скоплении рождения Солнца.[7][13]

Известные участники

Седноиды и кандидаты седноидов[1][14]
ЧислоимяДиаметр
(км)		Перигелий (Австралия)Большая полуось (Австралия)Афелий (Австралия)Гелиоцентрический
расстояние (AU)		Аргумент перигелия (°)Год открытия (предварительно обнаруженный)
90377Седна995 ± 8076.0650693685.1311.382003 (1990)
—2012 вице-президент113300–1000[15]80.50261.00441.4983.65293.782012 (2011)
541132Лелеакухонуа220[16]64.941094212377.69118.172015 (нет)

Три опубликованных седноида, как и все наиболее обособленные объекты (объекты с большой полуосью> 150 а.е. и перигелий> 30 а.е.; орбита Нептун ), имеют аналогичную ориентацию (аргумент перигелия ) ≈ 0 ° (338°±38°). Это не из-за систематическая ошибка наблюдений и это неожиданно, потому что взаимодействие с планетами-гигантами должно было рандомизировать их аргументы перигелия (ω),[3] с периодами прецессии от 40 до 650 млн лет и 1,5 млрд лет для Седны.[13] Это говорит о том, что один[3] или больше[17] неоткрытые массивные возмущения могут существовать во внешней Солнечной системе. А суперземля на 250 а.е. заставит эти объекты либрировать около ω = 0°±60° миллиарды лет. Есть несколько возможных конфигураций, и суперземля с низким альбедо на таком расстоянии будет иметь кажущаяся величина ниже текущих пределов обнаружения обзора всего неба. Эта гипотетическая супер-Земля была названа Планета девять. Более крупные и удаленные возмущения также будут слишком слабыми, чтобы их можно было обнаружить.[3]

По состоянию на 2016 год, 27 известных объектов имеют большую полуось больше 150 а.е., перигелий за Нептуном, аргумент перигелия 340°±55°, и дуга наблюдения более 1 года.[18] 2013 SY99 находится около границы перигелия 50 а.е., но не считается седноидом.

1 октября 2018 г. Лелеакухонуа, тогда известный как 2015 ТГ387, был объявлен с перигелием 65 а.е. и большой полуосью 1094 а.е. При афелии более 2100 а.е. он выносит объект дальше, чем Седна.

В конце 2015 г. V774104 был объявлен на конференции Отдела планетологии как еще один кандидат в седноид, но его дуга наблюдения была слишком короткой, чтобы понять, находился ли ее перигелий за пределами влияния Нептуна.[19] Разговор о V774104, вероятно, имел в виду Лелеакухонуа (2015 ТГ387) хотя V774104 - это внутреннее обозначение для не-седноидных 2015 ЧТ367.

Седноиды могут составлять собственный динамический класс, но могут иметь разнородное происхождение; спектральный наклон 2012 вице-президент113 сильно отличается от 90377 Sedna.[20]

Теоретическая популяция

Каждый из предложенных механизмов экстремальной орбиты Седны оставит отчетливый след в структуре и динамике любой более широкой популяции. Если бы за это была транснептуновая планета, все такие объекты имели бы примерно один и тот же перигелий (≈80 а.е.). Если бы Седна была захвачена с другой планетной системы, которая вращалась в том же направлении, что и Солнечная система, то все ее население имело бы орбиты с относительно низкими наклонами и полуглавные оси от 100 до 500 а.е. Если бы он вращался в противоположном направлении, то образовались бы две популяции: одна с низким, а другая с высоким уклоном. Возмущения от проходящих звезд вызовут широкий спектр перигелиев и наклонов, каждый из которых зависит от количества и угла таких встреч.[21]

Таким образом, получение большей выборки таких объектов поможет определить наиболее вероятный сценарий.[22] «Я называю Седну летописью окаменелостей самой ранней Солнечной системы, - сказал Браун в 2006 году. - В конце концов, когда будут найдены другие летописи окаменелостей, Седна поможет нам рассказать, как образовалось Солнце и сколько звезд было близко к нему, когда он сформировался ".[23] Исследование 2007–2008 годов, проведенное Брауном, Рабиновичем и Швабом, попыталось определить местонахождение еще одного члена гипотетической популяции Седны. Хотя обзор был чувствителен к перемещению до 1000 а.е. и обнаружил вероятную карликовую планету Гонгун, новых седноидов не обнаружено.[22] Последующее моделирование, включающее новые данные, позволило предположить, что в этом регионе, вероятно, существует около 40 объектов размером с седну, причем самый яркий из них - около Эрис с величина (−1.0).[22]

После открытия Лелеакухонуа Шеппард и др. пришел к выводу, что это подразумевает население около 2 миллионов объектов Внутреннего Облака Оорта размером более 40 км с общей массой в диапазоне 1×1022 кг (в несколько раз больше массы пояса астероидов и 80% массы Плутон ).[24]

использованная литература

  1. ^ а б "Поисковая машина базы данных малых тел JPL: a> 150 (AU) и q> 50 (AU) и диапазон данных> 365 (d)". Лаборатория реактивного движения солнечной системы. Получено 2014-10-15.
  2. ^ Шеппард, Скотт С. «За пределами Солнечной системы: население внутреннего облака Оорта». Отделение земного магнетизма Научного института Карнеги. Получено 2014-04-17.
  3. ^ а б c d е Трухильо, Чедвик А.; Шеппард, Скотт С. (2014). «Седнеобразное тело с перигелием 80 астрономических единиц» (PDF). Природа. 507 (7493): 471–474. Bibcode:2014Натура.507..471Т. Дои:10.1038 / природа13156. PMID  24670765. В архиве (PDF) из оригинала от 16.12.2014.
  4. ^ Шеппард, Скотт С. «Известные экстремальные объекты внешней Солнечной системы». Отдел земного магнетизма Научного института Карнеги. Получено 2014-04-17.
  5. ^ Баннистер, Микеле; Шанкман, Кори; Волк, Кэтрин (2017). "OSSOS: V. Распространение по орбите удаленного объекта Солнечной системы с высоким перигелием". Астрономический журнал. 153 (6): 262. arXiv:1704.01952. Bibcode:2017AJ .... 153..262B. Дои:10.3847 / 1538-3881 / aa6db5.
  6. ^ Шеппард, Скотт С .; Трухильо, Чедвик; Толен, Дэвид Дж. (Июль 2016 г.). «За краем пояса Койпера: новые транснептуновые объекты с высоким перигелием с умеренными большими полуосями и эксцентриситетом». Письма в астрофизический журнал. 825 (1). L13. arXiv:1606.02294. Bibcode:2016ApJ ... 825L..13S. Дои:10.3847 / 2041-8205 / 825/1 / L13.
  7. ^ а б Браун, Майкл Э.; Трухильо, Чедвик А .; Рабиновиц, Дэвид Л. (2004). "Открытие потенциального планетоида внутреннего облака Оорта" (PDF). Астрофизический журнал. 617 (1): 645–649. arXiv:astro-ph / 0404456. Bibcode:2004ApJ ... 617..645B. Дои:10.1086/422095. Архивировано из оригинал (PDF) на 2006-06-27. Получено 2008-04-02.
  8. ^ Шеппард, Скотт С .; Джевитт, Дэвид (2005). «Малые тела во внешней солнечной системе» (PDF). Симпозиум Фрэнка Н. Баша. Техасский университет в Остине. Получено 2008-03-25.
  9. ^ Морбиделли, Алессандро; Левисон, Гарольд (2004). "Сценарии происхождения орбит транснептуновых объектов 2000 CR105 и 2003 VB12 (Седна) ". Астрономический журнал. 128 (5): 2564–2576. arXiv:Astro-ph / 0403358. Bibcode:2004AJ .... 128.2564M. Дои:10.1086/424617.
  10. ^ Пфальцнер, Сюзанна; Бхандаре, Асмита; Винке, Кирстен; Ласерда, Педро (2018-08-09). «Внешняя Солнечная система, возможно, сформированная пролетом звезды». Астрофизический журнал. 863 (1): 45. arXiv:1807.02960. Дои:10.3847 / 1538-4357 / aad23c. ISSN  1538-4357.
  11. ^ Gomes, Rodney S .; Матезе, Джон Дж .; Лиссауэр, Джек Дж. (2006). «Далекий спутник Солнца с массой планеты мог произвести далекие оторванные объекты». Икар. 184 (2): 589–601. Bibcode:2006Icar..184..589G. Дои:10.1016 / j.icarus.2006.05.026.
  12. ^ Ликавка, Патрик С .; Мукаи, Тадаши (2008). «Внешняя планета за Плутоном и происхождение транснептунового пояса». Астрономический журнал. 135 (4): 1161–1200. arXiv:0712.2198. Bibcode:2008AJ .... 135.1161L. Дои:10.1088/0004-6256/135/4/1161.
  13. ^ а б Йилкова, Люси; Портеги Цварт, Симон; Пиджлоо, Тжибария; Хаммер, Майкл (2015). «Как Седна и семья были запечатлены во время близкой встречи с солнечным братом». MNRAS. 453 (3): 3158–3163. arXiv:1506.03105. Bibcode:2015МНРАС.453.3157J. Дои:10.1093 / мнрас / stv1803.
  14. ^ "ПДК список q > 50 и а > 150". Центр малых планет. Получено 1 октября 2018.
  15. ^ Лакдавалла, Эмили (26 марта 2014 г.). "Вторая Седна! Что это значит?". Блоги планетарного общества. Планетарное общество. Получено 12 июн 2019.
  16. ^ Buie, Marc W .; Лейва, Родриго; Келлер, Джон М .; Десмар, Жосслен; Сикардия, Бруно; Kavelaars, J. J .; и другие. (Апрель 2020 г.). "Одноаккордовое звездное затенение экстремальным транснептуновым объектом (541132) Лелеакухонуа". Астрономический журнал. 159 (5). Bibcode:2020AJ .... 159..230B. Дои:10.3847 / 1538-3881 / ab8630. 230.
  17. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (1 сентября 2014 г.). «Экстремальные транснептуновые объекты и механизм Козаи: сигнализация присутствия транс-плутонских планет». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма. 443 (1): L59 – L63. arXiv:1406.0715. Bibcode:2014МНРАС.443Л..59Д. Дои:10.1093 / mnrasl / slu084.
  18. ^ "Поисковая машина базы данных малых тел JPL: a> 150 (AU) и q> 30 (AU) и диапазон данных> 365 (d)". Лаборатория реактивного движения солнечной системы. Получено 2016-02-08.
  19. ^ Витце, Александра (10 ноября 2015 г.). "Астрономы шпионят за самым далеким объектом Солнечной системы". Новости природы. Дои:10.1038 / природа.2015.18770.
  20. ^ де Леон, Джулия; де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (май 2017 г.). «Видимые спектры (474640) 2004 VN112-2013 RF98 с OSIRIS на 10,4 м GTC: свидетельство двойной диссоциации вблизи афелия среди экстремальных транснептуновых объектов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма. 467 (1): L66 – L70. arXiv:1701.02534. Bibcode:2017МНРАС.467Л..66Д. Дои:10.1093 / mnrasl / slx003.
  21. ^ Швамб, Меган Э. (2007). "В поисках сестер Седны: исследование внутреннего облака Оорта" (PDF). Калтех. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-05-12. Получено 2010-08-06. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  22. ^ а б c Schwamb, Megan E .; Браун, Майкл Э .; Рабиновиц, Дэвид Л. (2009). «Поиски далеких тел Солнечной системы в районе Седны». Письма в астрофизический журнал. 694 (1): L45 – L48. arXiv:0901.4173. Bibcode:2009ApJ ... 694L..45S. Дои:10.1088 / 0004-637X / 694/1 / L45.
  23. ^ Фассман, Кэл (2006). «Человек, который находит планеты». Обнаружить. В архиве из оригинала 16 июня 2010 г.. Получено 2010-05-22.
  24. ^ Скотт Шеппард; Чедвик Трухильо; Дэвид Толен; Натан Кайб (1 октября 2018 г.). "Новый объект внутреннего облака Оорта с высоким перигелием". arXiv:1810.00013. Дои:10.3847 / 1538-3881 / ab0895. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)

внешние ссылки