Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
(90377) Седна
Материал из https://ru.wikipedia.org

Седна (90377 Sedna по каталогу Центра малых планет[11]) — транснептуновый объект. Получила имя в честь эскимосской богини морских зверей Седны. Была открыта 14 ноября 2003 года американскими астрономами Майклом Брауном, Чедвиком Трухильо и Дэвидом Рабиновицем. Перигелий Седны в 2,5 раза дальше от Солнца, чем орбита Нептуна, а большая часть орбиты расположена ещё дальше (афелий примерно равен 960 а. е., что превышает расстояние Солнце — Нептун в 32 раза). Это делает Седну одним из наиболее удалённых известных объектов Солнечной системы, за исключением долгопериодических комет.

Седна была одним из претендентов на статус карликовой планеты[12]. Спектроскопический анализ показал, что поверхностный состав Седны подобен аналогичному составу на некоторых других транснептуновых объектах и является смесью воды, метана, льдов азота с толинами. Поверхность Седны — одна из самых красных в Солнечной системе[13].

Седне необходимо примерно 11400 лет для того, чтобы совершить полный оборот по своей сильно вытянутой орбите, которая в ближайшей от Солнца точке находится на расстоянии 76 а. е., а в дальней — на 900 а. е. Центр малых планет в настоящее время придерживается версии, что транснептуновый объект Седна размещена в рассеянном диске, образовавшемся из пояса Койпера, «рассеянном» за счёт гравитационного взаимодействия с внешними планетами, в основном Нептуна. Однако, эта классификация оспаривается, поскольку Седна никогда достаточно близко не приближалась к Нептуну, чтобы быть рассеянной им, отчего у некоторых астрономов (в том числе и у её первооткрывателя) имеется мнение, что Седну стоит скорее всего считать первым известным представителем внутренней части облака Оорта[14]. Кроме того, имеется предположение, что орбита Седны была изменена под действием гравитации проходящей рядом с Солнечной системой звезды из рассеянного звёздного скопления или даже, что она была захвачена из другой звёздной системы. Также есть предположения, что орбиты Седны и 2012 VP113 являются доказательством того, что за орбитой Нептуна, в нескольких сотнях а. е. от Солнца, имеется крупная планета-пастух, представляющая собой суперземлю[15] или пятый газовый гигант. Астроном Майкл Браун, один из первооткрывателей Седны и карликовых планет Эриды, Хаумеа и Макемаке, считает, что Седна является наиболее важным с научной точки зрения из найденных на сегодняшний день транснептуновых объектов, в связи с её необычной орбитой, которая, скорее всего, может дать ценную информацию о происхождении и ранних стадиях эволюции Солнечной системы[16].

Содержание

Открытие и название

Седна была открыта в Паломарской обсерватории в рамках программы поиска транснептуновых объектов, проводившейся с 2001 года группой американских астрономов, в которую входили: Майкл Браун из Калифорнийского технологического института, Чадвик Трухильо из Обсерватории Гемини и Давид Рабиновиц из Йельского университета[17]. В качестве основного инструмента они использовали 1,2-метровый телескоп имени Самуэля Ошина, оснащённый 160-мегапиксельной ПЗС-матрицей. Впервые Седну обнаружили 14 ноября 2003 года на трёх снимках, сделанных в 6:32, 8:03 и 9:38 UTC. За эти 3,1 часа объект переместился на 4,6 угловых секунды по отношению к звёздам, что указывало на крайне большое расстояние до него — около 100 а. е. Последующие наблюдения, в ноябре-декабре 2003 года с помощью телескопа СМАРТС в Серро-Тололо, Межамериканской обсерватории в Чили, а также с телескопом Tenagra IV в обсерватории Кека на Гавайях показали, что объект двигался по далёкой орбите с большим эксцентриситетом. Позднее объект был идентифицирован на старых изображениях до 1990 года. Эти данные позволили более точно рассчитать его орбиту[18].

При регистрации открытия объекту было присвоено обозначение 2003 VB12.

На своём сайте Майкл Браун написал[19]:

Наш недавно открытый объект является холодным, самым отдалённым местом, известным в Солнечной системе, поэтому мы чувствуем, что уместно назвать его в честь Седны, богини морей у эскимосов, которая,

Браун также предложил Международному астрономическому союзу (МАС) и Центру малых планет, именовать любые объекты, обнаруженные в будущем в области орбиты Седны, в честь богов из мифологий народов Арктики[19]. После данного заявления наименование «Седна» было опубликовано, прежде чем объект был официально пронумерован[20]. Брайан Марсден, руководитель Центра малых планет, заявил, что данная публикация является нарушением протокола и некоторые члены МАС могут голосовать против неё[21]. Однако, против опубликованного наименования возражений не поступило и не было предложено ни одного другого имени для данного объекта. Комитет МАС по наименованию малых тел Солнечной системы официально присвоил Седне имя в сентябре 2004 года[22], а также предположил, что в случаях заинтересованности, имена космическим объектам могут присваиваться до официального пронумерования[20].

Статус

По состоянию на 2022 год, Седна официально не является ни карликовой планетой, ни плутоидом[23]. В резолюции 5, принятой на XXVI Ассамблее Международного астрономического союза, установившей определение карликовой планеты, содержится требование, что она должна иметь «достаточную массу, чтобы войти в гидростатическое равновесие»[24], но анонсированное в этой резолюции «разграничение объектов между карликовыми планетами и другими категориями» до сих пор не разработано. Вне зависимости от этого, некоторые астрономы считают, что размеры Седны позволяют присвоить ей этот статус[25][26].

Орбита и вращение

Наклон орбиты составляет 11,932°. У Седны самый длинный орбитальный период среди известных крупных объектов в Солнечной системе, который составляет примерно 11 487 лет[27] (назывались также оценки в 10 836 лет и в 11 664 года). Большая полуось орбиты Седны составляет a = 509,1 а. е., а сама орбита очень вытянутая, с эксцентриситетом, равным e = 0,8506. Перигелий орбиты один из самых отдалённых среди объектов Солнечной системы[28], и составляет 76,1 а. е. (больше только у 2012 VP113 — 80,51 а. е.), Седна пройдёт его в 2076 году, а афелий составляет 937,6 а. е[27]. При открытии Седны расстояние до неё составляло 89,6 а. е. от Солнца[29], то есть она в два раза дальше, чем Плутон. Эрида была обнаружена позже тем же самым образом на удалении в 97 а. е. Хотя орбиты некоторых долгопериодических комет простираются дальше, чем Седна, они слишком тусклы для того, чтобы быть обнаруженными, кроме случаев приближения перигелия внутри Солнечной системы. При приближении Седны к своему перигелию в середине 2076 года[9], Солнце в её небе будет выглядеть просто как очень яркая звезда, только в 100 раз более яркая, чем наблюдаемая нами полная луна на Земле, и слишком удаленная, чтобы можно было различить её диск невооружённым глазом[30].

При обнаружении Седны первоначально предполагали, что у неё необычно долгий период вращения (от 20 до 50 дней)[30], и что вращение Седны может быть замедлено гравитационным притяжением большого спутника, похожего на спутник Плутона Харон[31]. Проведенный космическим телескопом Хаббл поиск такого спутника в марте 2004 ничего не обнаружил[32], а последующие измерения телескопом MMT позволили учёным составить картину о более коротком периоде вращения (около 10 часов), который является гораздо более типичным для данного объекта[33].

Физические характеристики

Абсолютная звёздная величина Седны равняется 1,56 единиц[10], а альбедо находится в пределах 0,26—0,36[4].

На момент открытия в 2003 году Седна была самым большим транснептуновым объектом после Плутона. Сегодня она является, скорее всего, только пятой, уступая плутоидам — Эриде, Плутону, Макемаке и Хаумеа[34].

До 2007 года верхняя граница диаметра Седны оценивалась в 1800 км, но после наблюдений с помощью телескопа Спитцера это значение было снижено до 1600 км[35]. В 2012 году исследования, проводимые обсерваторией Гершеля, позволяют оценить диаметр Седны в 995 ± 80 км, что составляет немного более 40 % размера Плутона и, следовательно, Седна является объектом, меньшим, чем спутник Плутона Харон[4].

На художественной иллюстрации Седны, представленной NASA журналистам, изображён гипотетический спутник Седны. Однако в апреле 2004 года было установлено, что Седна не имеет спутников. Таким образом, точное определение массы планеты чисто расчётным методом невозможно и требует отправки к ней космического зонда.

Наблюдения с помощью 1,3-метрового телескопа SMARTS в обсерватории Серро-Тололо свидетельствуют, что Седна является одним из самых красных объектов в Солнечной системе, почти такой же красной, как и Марс[31]. Чедвик Трухильо и его коллеги предполагают, что красный цвет Седны обусловлен тем, что её поверхность покрыта углеводородным осадком или толином, образованным из более простых органических соединений вследствие длительного воздействия ультрафиолетового излучения[36]. Поверхность Седны имеет однородный цвет и спектр, что, вероятно, обусловлено тем, что она меньше подвержена влиянию других космических тел по сравнению с объектами, расположенными ближе к Солнцу, которые смогут оставлять светлые пятна на ледяной поверхности (например, на кентавре (8405) Асбол)[36]. Седна и два других удаленных объекта ((87269) 2000 OO67 и (308933) 2006 SQ372) разделяют цвет с внешними классическими объектами пояса Койпера и кентавром (5145) Фол, намекая на схожий регион происхождения[37]. При более чётком рассмотрении расчёты показывают, что поверхность Седны не может быть покрыта более чем на 60 % замерзшим метаном, и не может быть покрыта более чем на 70 % водным льдом[36]. Наличие метана также подтверждает теорию о существовании толина на поверхности Седны, так как он образуется при облучении метана[38]. Мария Баруччи и её коллеги при сравнении спектров Седны и Тритона обнаружили полосы абсорбции, принадлежащие льдам метана и азота. Благодаря этому они предположили состав поверхности Седны, отличный от состава, предложенного Трухильо и его коллегами: 24 % толина, схожего по типу с толином, обнаруженным на Тритоне, 7 % аморфного углерода, 10 % азота, 26 % метанола и 33 % метана[39]. Присутствие метана и водного льда было подтверждено в 2006 году фотометрией инфракрасного излучения при помощи космического телескопа Спитцер[38].

Наличие азота на поверхности Седны указывает на то, что она хотя бы на короткое время могла иметь атмосферу. Во время 200-летнего, более близкого к перигелию периода, максимальная температура на Седне должна превысить 35,6 K (237,6 °C). При достижении данных температур поверхности должен произойти переход между альфа-фазой и бета-фазой твёрдого азота, наблюдаемый на Тритоне. Достигнув температуры в 38 K, давление паров азота составит 14 микробар (0,000014 атмосфер)[39]. Однако, насыщенный красный спектральный наклон свидетельствует о высокой концентрации органических веществ на поверхности Седны, а слабые полосы абсорбции метана показывают, что метан не образовался недавно и имеет более древнее происхождение. Это означает, что поверхность Седны слишком холодна для того, чтобы метан испарялся, а затем возвращался в виде снега, как это происходит на Тритоне и, вероятно, на Плутоне[38].

Опираясь на модель внутреннего нагревания Седны благодаря радиоактивному распаду, некоторые учёные делают предположение о наличии у Седны способности поддерживать подземный океан воды в жидком состоянии[40].

Классификация

Первооткрыватели Седны утверждают, что она является первым наблюдаемым объектом облака Оорта, поскольку её афелий существенно дальше, чем у известных объектов пояса Койпера. Другие исследователи причисляют её к поясу Койпера.

Первооткрыватель Седны Майкл Браун приводит три версии того, как Седна могла оказаться на своей орбите: гравитационное влияние неоткрытой транснептуновой планеты, однократное прохождение звезды на расстоянии порядка 500 а. е. от Солнца и формирование Солнечной системы в звёздном скоплении. Последнюю версию учёный считает наиболее вероятной. Тем не менее, пока не будут открыты другие объекты со схожими орбитами, ни одну из гипотез проверить невозможно.

Открытие Седны оживило дискуссию о том, какие объекты Солнечной системы следует считать планетами.

Исследования

Седна достигнет перигелия примерно в 2075—2076 годах. Наибольшая приближенность к Солнцу даст учёным возможность для более подробного изучения (следующего приближения придётся ждать около 11 500 лет). Хотя Седна и внесена в список исследований Солнечной системы НАСА[41], в ближайшем времени не планируется никаких миссий[42].

Исследователи ИКИ РАН вычислили, что наиболее благоприятный момент запуска для достижения Седны — 2029 год. При запуске в этот год, полёт к ней может занять не более 18 лет. При нынешних технических возможностях человечества, для достижения Седны аппараты к ней можно будет отправлять и позже, вплоть до 2037 года, но чем позднее состоится запуск, тем дольше будет перелёт[43].

Примечания
  1. Sedna mystery deepens as Hubble offers best look at farthest planetoid. esahubble.org. ESA/Hubble Outreach Team. Дата обращения: 17 января 2023. Архивировано 18 января 2023 года.
  2. 1 2 Марк Буйе. Orbit Fit and Astrometric record for 90377. Deep Ecliptic Survey (13 августа 2007). Дата обращения: 17 января 2006. Архивировано из оригинала 29 апреля 2014 года.
  3. Discovery Circumstances: Numbered Minor Planets (90001)—(95000). IAU: Minor Planet Center. Дата обращения: 23 июля 2008. Архивировано из оригинала 17 мая 2008 года.
  4. 1 2 3 4 "TNOs are Cool": A survey of the trans-Neptunian region. VII. Size and surface characteristics of (90377) Sedna and 2010 EK139 (англ.). Harvard. Дата обращения: 30 июля 2012. Архивировано из оригинала 24 октября 2017 года.
  5. При радиусе 590 км и плотности Тефии (0,97 г/см) — 8,31020 кг. При радиусе 900 км и плотности Эриды (2,3 г/см) — 7,01021 кг.
  6. Case of Sedna’s Missing Moon Solved. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Дата обращения: 11 октября 2009. Архивировано из оригинала 16 октября 2009 года.
  7. Tegler Stephen C. Kuiper Belt Object Magnitudes and Surface Colors (26 января 2006). Дата обращения: 5 ноября 2006. Архивировано из оригинала 8 сентября 2012 года.
  8. AstDys (90377) Sedna Ephemerides. Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. Дата обращения: 16 марта 2009. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года.
  9. 1 2 Horizons Output for Sedna 2076/2114. Дата обращения: 19 ноября 2007. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года. Horizons. Архивировано 19 ноября 2012 года.
  10. 1 2 JPL Small-Body Database Browser: 90377 Sedna (2003 VB12) (8 ноября 2007). Дата обращения: 11 июня 2008. Архивировано из оригинала 25 марта 2016 года.
  11. Minor Planet Names: Alphabetical List (англ.). IAU Minor Planet Center. Дата обращения: 24 марта 2012. Архивировано 6 декабря 2013 года.
  12. Седна. Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия. Дата обращения: 29 декабря 2017. Архивировано из оригинала 22 мая 2017 года.
  13. Уральская В. С. Физические характеристики карликовых планет. — Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга. — С. 23. Архивировано 8 августа 2017 года.
  14. Sedna. www.gps.caltech.edu. Дата обращения: 29 сентября 2011. Архивировано из оригинала 25 июля 2010 года.
  15. The Solar System has a new most-distant member, bringing its outer frontier into focus. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано из оригинала 9 августа 2017 года.
  16. Cal Fussman. The Man Who Finds Planets. Discover (2006). Дата обращения: 22 мая 2010. Архивировано из оригинала 16 июня 2010 года.
  17. Ирина Шлионская. Седна - слишком карликовая планета. — Правда.Ру, 02.05.2012. Архивировано 15 сентября 2017 года.
  18. Mike Brown, David Rabinowitz, Chad Trujillo (2004). «Discovery of a Candidate Inner Oort Cloud Planetoid». Astrophysical Journal 617 (1): 645—649. arXiv: astro-ph/0404456. Архивировано 1 ноября 2019 года.. Bibcode 2004ApJ…617..645B. Архивировано 10 января 2016 года.. doi: 10.1086/422095.
  19. 1 2 Brown, Mike. «Sedna. Архивировано 25 июля 2010 года.». Caltech.
  20. 1 2 MPEC 2004-S73 : Editorial Notice. IAU Minor Planet Center (2004). Дата обращения: 18 июля 2010. Архивировано из оригинала 20 марта 2012 года.
  21. Walker, Duncan. How do planets get their names? BBC News (16 марта 2004). Дата обращения: 22 мая 2010. Архивировано 19 декабря 2006 года.
  22. MPC 52733. Minor Planet Center (2004). Дата обращения: 30 августа 2010. Архивировано из оригинала 25 июля 2011 года.
  23. Naming of Astronomical Objects. International Astronomical Union. Дата обращения: 6 июля 2022. Архивировано 2 мая 2013 года.
  24. IAU 2006 General Assembly: Resolutions 5 and 6. IAU (24 августа 2006). Дата обращения: 13 ноября 2021. Архивировано 18 декабря 2014 года.
  25. Michael E. Brown. «How many dwarf planets are there in the outer solar system? (updates daily)» (англ.). Дата обращения: 5 апреля 2014. Архивировано 18 октября 2011 года.
  26. G. Tancredi. Physical and dynamical characteristics of icy "dwarf planets" (plutoids) (англ.) // Proceedings of the International Astronomical Union. — 2010. — 6 April (vol. 5, no. S263). — P. 173–185. — doi:10.1017/S1743921310001717. — . Архивировано 4 мая 2020 года.
  27. 1 2 Horizons output. Barycentric Osculating Orbital Elements for 90377 Sedna (2003 VB12). Дата обращения: 30 апреля 2011. Архивировано из оригинала 19 ноября 2012 года. (Solution using the Solar System Barycenter and barycentric coordinates. Select Ephemeris Type:Elements and Center:@0) (saved Horizons output file 2011-Feb-04)
  28. Chadwick A. Trujillo, M. E. Brown, D. L. Rabinowitz; Brown; Rabinowitz. The Surface of Sedna in the Near-infrared (англ.) // Bulletin of the American Astronomical Society[англ.]. — American Astronomical Society, 2007. — Vol. 39. — P. 510. — .
  29. AstDys (90377) Sedna Ephemerides 2003-11-14. Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. Дата обращения: 5 мая 2008. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года.
  30. 1 2 Hubble Observes Planetoid Sedna, Mystery Deepens; Long View from a Lonely Planet. Hubblesite, STScI-2004-14 (2004). Дата обращения: 21 июля 2010. Архивировано из оригинала 23 апреля 2010 года.
  31. 1 2 Brown, Mike. Sedna. Caltech. Дата обращения: 20 июля 2010. Архивировано из оригинала 25 июля 2010 года.
  32. Hubble Observes Planetoid Sedna, Mystery Deepens. Hubblesite, STScI-2004-14 (2004). Дата обращения: 30 августа 2010. Архивировано из оригинала 10 июня 2011 года.
  33. B. Scott Gaudi; Krzysztof Z. Stanek, Joel D. Hartman, Matthew J. Holman, Brian A. McLeod (CfA). On the Rotation Period of (90377) Sedna (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2005. — Vol. 629, no. 1. — P. L49—L52. — doi:10.1086/444355. — . — arXiv:astro-ph/0503673.
  34. David L. Rabinowitz, K. M. Barkume, Michael E. Brown, et al. Photometric Observations Constraining the Size, Shape, and Albedo of 2003 EL61, a Rapidly Rotating, Pluto-Sized Object in the Kuiper Belt (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2006. — Vol. 639, no. 2. — P. 1238—1251. — doi:10.1086/499575. — .
  35. John Stansberry, Will Grundy, Mike Brown, Dale Cruikshank, John Spencer, David Trilling, Jean-Luc Margot. Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope. University of Arizona, Lowell Observatory, California Institute of Technology, NASA Ames Research Center, Southwest Research Institute, Cornell University (2007). Дата обращения: 27 июля 2008. Архивировано 22 мая 2019 года.
  36. 1 2 3 Trujillo, Chadwick A.[англ.]; Brown, Michael E.[англ.]; Rabinowitz, David L.[англ.]; Geballe, Thomas R. NearInfrared Surface Properties of the Two Intrinsically Brightest Minor Planets: (90377) Sedna and (90482) Orcus (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2005. — Vol. 627, no. 2. — P. 1057—1065. — doi:10.1086/430337. — .
  37. Sheppard, Scott S. The colors of extreme outer Solar System objects (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing, 2010. — Vol. 139, no. 4. — P. 1394—1405. — doi:10.1088/0004-6256/139/4/1394. — . — arXiv:1001.3674.
  38. 1 2 3 J. P. Emery; C. M. Dalle Ore; D. P. Cruikshank; Fernndez, Y. R.; Trilling, D. E.; Stansberry, J. A. Ices on 90377 Sedna: Conformation and compositional constraints (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2007. — Vol. 406, no. 1. — P. 395—398. — doi:10.1051/0004-6361:20067021. — . Архивировано 9 июня 2010 года.
  39. 1 2 M. A. Barucci; D. P. Cruikshank; E. Dotto; Merlin, F.; Poulet, F.; Dalle Ore, C.; Fornasier, S.; De Bergh, C. Is Sedna another Triton? (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 2005. — Vol. 439, no. 2. — P. L1—L4. — doi:10.1051/0004-6361:200500144. — .
  40. Hussmann, H.; Sohl, Frank; Spohn, Tilman. Subsurface oceans and deep interiors of medium-sized outer planet satellites and large trans-neptunian objects (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2006. — November (vol. 185, no. 1). — P. 258—273. — doi:10.1016/j.icarus.2006.06.005. — .
  41. Solar System Exploration: Multimedia: Gallery. NASA. Дата обращения: 3 января 2010. Архивировано из оригинала 30 сентября 2012 года.
  42. Solar System Exploration: Missions to Dwarf Planets. NASA. Дата обращения: 11 ноября 2010. Архивировано из оригинала 3 июля 2012 года.
  43. Не отправиться ли к Седне в 2029 году? Архивировано 20 января 2022 года. // Роскосмос, 20 января 2022.


Ссылки
Downgrade Counter