Седноид
Седноид — транснептуновый объект с большой большой полуосью и высоким перигелием , похожий на орбиту карликовой планеты Седна . Астрономы пришли к единому мнению, что из этой популяции известны только три объекта: Sedna, 2012 VP 113 и 541132 Leleākūhonua ( 2015 TG 387 ). [ 1 ] Все три имеют перигелии более 60 а.е. [ 2 ] Эти объекты лежат за пределами, по-видимому, почти пустого пространства Солнечной системы и не имеют существенного взаимодействия с планетами. Обычно они группируются с отдельными объектами . Некоторые астрономы [ 3 ] считают седноиды объектами Внутреннего облака Оорта (IOC) , хотя изначально предполагалось, что внутреннее облако Оорта или облако Хиллса будет лежать за пределами 2000 а.е., за афелией трех известных седноидов.
Одной из попыток точного определения седноидов является любое тело с перигелием более 50 а.е. и большой полуосью более 150 а.е. [ 4 ] [ 5 ] Однако это определение применимо к таким объектам, как 2013 SY 99 и 2021 RR 205 . [ 6 ] которые имеют перигелии более 50 а.е. и большие полуоси более 700 а.е. Несмотря на это, считается, что эти объекты принадлежат не к седноидам, а к тому же динамическому классу, что и 474640 Alicanto , 2014 SR 349 и 2010 GB 174 . [ 7 ] [ 1 ]
Своими высокими эксцентриситетами (более 0,8) седноиды отличаются от высокоперигелических объектов с умеренными эксцентриситетами, находящихся в стабильном резонансе с Нептуном, а именно 2015 KQ 174 , 2015 FJ 345 , (612911) 2004 XR 190 («Баффи» ), (690420) ФК 72 2014 года и ФЗ 71 2014 года . [ 8 ]
Необъяснимые орбиты
[ редактировать ]Орбиты седноидов нельзя объяснить возмущениями от планет-гигантов . [ 9 ] ни взаимодействием с галактическими приливами . [ 4 ] Если они сформировались в своих нынешних местах, их орбиты изначально должны были быть круговыми; в противном случае аккреция (слияние меньших тел в более крупные) была бы невозможна, потому что большие относительные скорости между планетезималями были бы слишком разрушительными. [ 10 ] Их нынешние эллиптические орбиты можно объяснить несколькими гипотезами:
- этих объектов могли быть Орбиты и перигелии «подняты» за счет прохождения ближайшей звезды, когда Солнце все еще находилось в своем звездном скоплении . [ 11 ] [ 12 ]
- Они могли быть запечатлены вблизи проходящих звезд, скорее всего, в скоплении Солнца. [ 9 ] [ 13 ]
- Их орбиты могли быть нарушены пока еще неизвестным телом размером с планету за пределами пояса Койпера, таким как предполагаемая Девятая Планета . [ 14 ] [ 15 ]
- Расстояния в их перигелиях могли быть «подняты» из-за временно присутствующей планеты-изгоя в ранней Солнечной системе. [ 16 ] [ 17 ]
Известные участники
[ редактировать ]| Число | Имя | Диаметр (км) |
Перигелий (АС) | Большая полуось (АС) | Афелион (Австралия) | гелиоцентрический расстояние (АЕ) |
Аргумент перигелия (°) | Год обнаружения (предварительно обнаруженного) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 90377 | Седна | 995 ± 80 | 76.06 | 506 | 937 | 85.1 | 311.38 | 2003 (1990) |
| — | 2012 ВП 113 | 300–1000 [ 19 ] | 80.50 | 271.5 | 462 | 83.65 | 293.78 | 2012 (2011) |
| 541132 | Пейзажная фотография | 220 [ 20 ] | 65.16 | 1085 | 2126 | 77.69 | 118.17 | 2015 (нет) |
 | Этот раздел необходимо обновить . Причина такова: необходимо рассмотреть недавние исследования ошибок наблюдений (Напье и др., 2021, Браун и др., 2021) и открытие RR205 2021 года, долгота перигелия которого не совпадает с долготой первых трех седноидов. ( октябрь 2022 г. ) |
Первые три известных седноида, как и все более крайние обособленные объекты (объекты с большой полуосью > 150 а.е. и перигелиями > 30 а.е.; орбита Нептуна ), имеют аналогичную ориентацию ( аргумент перигелия ) ≈ 0° ( 338° ± 38° ). Это не связано с предвзятостью наблюдений и является неожиданным, поскольку взаимодействие с планетами-гигантами должно было рандомизировать их аргументы перигелия (ω), [ 4 ] с периодами прецессии от 40 до 650 млн лет и 1,5 млрд лет для Седны. [ 13 ] Это говорит о том, что один [ 4 ] или больше [ 21 ] неоткрытые массивные возмущения могут существовать во внешней части Солнечной системы. Супер -Земля на расстоянии 250 а.е. заставила бы эти объекты колебаться вокруг угла ω = 0° ± 60° в течение миллиардов лет. Существует множество возможных конфигураций, и суперземля с низким альбедо на таком расстоянии будет иметь видимую звездную величину ниже текущих пределов обнаружения обзора всего неба. Эту гипотетическую супер-Землю назвали Девятой Планетой . Более крупные и удаленные возмущения также будут слишком слабыми, чтобы их можно было обнаружить. [ 4 ]
По состоянию на 2016 год [update], [ нужно обновить ] 27 известных объектов имеют большую полуось более 150 а.е., перигелий за Нептуном, аргумент перигелия 340° ± 55° и дугу наблюдения более 1 года. [ 22 ] 2013 SY 99 , 2014 ST 373 , 2015 FJ 345 , (612911) 2004 XR 190 , (690420) 2014 FC 72 и 2014 FZ 71 находятся вблизи границы перигелия в 50 а.е., но не считаются седноидами.
1 октября 2018 года было объявлено о Лелеакухонуа , тогда известном как 2015 TG 387 , с перигелием 65 а.е. и большой полуосью 1094 а.е. Имея афелий на высоте более 2100 а.е., он выносит объект дальше, чем Седна .
В конце 2015 года V774104 на конференции Отдела планетарных наук было объявлено о в качестве еще одного кандидата на седноид, но его дуга наблюдения была слишком короткой, чтобы понять, находится ли его перигелий вообще за пределами влияния Нептуна. [ 23 ] Разговор о V774104, вероятно, имел в виду Leleākūhonua ( 2015 TG 387 ), хотя V774104 является внутренним обозначением неседноидного 2015 TH 367 .
Седноиды могли бы составлять полноценный динамический класс, но они могли иметь гетерогенное происхождение; спектральный наклон 2012 VP 113 сильно отличается от наклона спектра Седны. [ 24 ]
Малена Райс и Грегори Лафлин применили целевой алгоритм поиска со сдвигом для анализа данных из секторов 18 и 19 TESS в поисках потенциальных объектов внешней Солнечной системы. [ 25 ] Их поиск обнаружил известные объекты, такие как Седна, и выявил 17 новых кандидатов на внешние тела Солнечной системы, расположенных на геоцентрических расстояниях в диапазоне 80–200 а.е., для подтверждения которых необходимы последующие наблюдения с помощью наземных телескопов. Ранние результаты исследования с помощью телескопа Уильяма Гершеля, направленного на обнаружение этих далеких кандидатов в TNO, не подтвердили двух из них. [ 26 ] [ 27 ]
Теоретическое население
[ редактировать ]Каждый из предложенных механизмов крайней орбиты Седны оставит отчетливый след в структуре и динамике любой более широкой популяции. Если бы за это ответственна 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, вращающейся в том же направлении, что и Солнечная система, то все ее население имело бы орбиты с относительно небольшим наклонением и большие полуоси в пределах от 100 до 500 а.е. Если бы она вращалась в противоположном направлении, то образовались бы две популяции: одна с низкими наклонностями, другая с высокими. Возмущения от проходящих звезд будут вызывать самые разнообразные перигелии и наклоны, каждое из которых зависит от количества и угла таких встреч. [ 28 ]
Таким образом, получение большей выборки таких объектов поможет определить, какой сценарий наиболее вероятен. [ 29 ] «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 сформировалось Солнце и сколько звезд было близко к Солнцу, когда оно образовалось». [ 30 ] В ходе исследования 2007–2008 годов, проведенного Брауном, Рабиновицем и Швамбом, была предпринята попытка определить местонахождение еще одного члена гипотетической популяции Седны. Хотя исследование было чувствительным к перемещению на расстояние до 1000 а.е. и обнаружило вероятную карликовую планету Гонгонг , оно не обнаружило новых седноидов. [ 29 ] Последующее моделирование, включающее новые данные, показало, что в этом регионе, вероятно, существует около 40 объектов размером с Седну, причем самый яркий из них имеет ( примерно с Эриду звездную величину -1,0). [ 29 ]
После открытия Лелеакухонуа Шеппард и др. пришли к выводу, что это подразумевает наличие около 2 миллионов объектов Внутреннего Облака Оорта размером более 40 км и общей массой в диапазоне 1 × 10 22 кг , что примерно равно массе Плутона и в несколько раз превышает массу пояса астероидов . [ 31 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хуан, Юкунь; Глэдман, Бретт (февраль 2024 г.). «Первоначальное орбитальное расположение седноидов» . Письма астрофизического журнала . 962 (2): 6. arXiv : 2310.20614 . Бибкод : 2024ApJ...962L..33H . дои : 10.3847/2041-8213/ad2686 . Л33.
- ^ Перейти обратно: а б «Поисковая система базы данных малых тел JPL: a > 150 (AU) и q > 50 (AU) и диапазон дуг данных > 365 (d)» . JPL Динамика Солнечной системы . Проверено 15 октября 2014 г.
- ^ Шеппард, Скотт С. «За краем Солнечной системы: население внутреннего облака Оорта» . Отдел земного магнетизма, Научный институт Карнеги . Проверено 17 апреля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Трухильо, Чедвик А .; Шеппард, Скотт С. (2014). «Тело, подобное Седне, с перигелием 80 астрономических единиц» (PDF) . Природа . 507 (7493): 471–474. Бибкод : 2014Natur.507..471T . дои : 10.1038/nature13156 . ПМИД 24670765 . S2CID 4393431 . Архивировано (PDF) из оригинала 16 декабря 2014 г.
- ^ Шеппард, Скотт С. «Известные экстремальные объекты внешней Солнечной системы» . Отдел земного магнетизма, Институт науки Карнеги . Проверено 17 апреля 2014 г.
- ^ Шеппард, Скотт С. «Открытия маленького тела Скотта Шеппарда» . Лаборатория Земли и планет . Научный институт Карнеги . Проверено 10 октября 2022 г.
- ^ Баннистер, Мишель; Шенкман, Кори; Волк, Кэтрин (2017). «OSSOS: V. Диффузия на орбите далекого объекта Солнечной системы с высоким перигелием» . Астрономический журнал . 153 (6): 262. arXiv : 1704.01952 . Бибкод : 2017AJ....153..262B . дои : 10.3847/1538-3881/aa6db5 . S2CID 3502267 .
- ^ Шеппард, Скотт С.; Трухильо, Чедвик; Толен, Дэвид Дж. (июль 2016 г.). «За краем пояса Койпера: новые транснептуновые объекты с высоким перигелием и умеренными большими полуосями и эксцентриситетом» . Письма астрофизического журнала . 825 (1). Л13. arXiv : 1606.02294 . Бибкод : 2016ApJ...825L..13S . дои : 10.3847/2041-8205/825/1/L13 . S2CID 118630570 .
- ^ Перейти обратно: 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 . Бибкод : 2004ApJ...617..645B . дои : 10.1086/422095 . S2CID 7738201 . Архивировано из оригинала (PDF) 27 июня 2006 г. Проверено 2 апреля 2008 г.
- ^ Шеппард, Скотт С.; Джуитт, Дэвид (2005). «Малые тела во внешней Солнечной системе» (PDF) . Симпозиум Фрэнка Н. Баша . Техасский университет в Остине . Проверено 25 марта 2008 г.
- ^ Морбиделли, Алессандро ; Левисон, Гарольд (2004). «Сценарии происхождения орбит транснептуновых объектов 2000 CR 105 и 2003 VB 12 (Седна)». Астрономический журнал . 128 (5): 2564–2576. arXiv : astro-ph/0403358 . Бибкод : 2004AJ....128.2564M . дои : 10.1086/424617 . S2CID 119486916 .
- ^ Пфальцнер, Сюзанна; Бхандаре, Асмита; Винке, Кирстен; Ласерда, Педро (09 августа 2018 г.). «Внешняя Солнечная система, возможно, сформировалась в результате пролета звезды» . Астрофизический журнал . 863 (1): 45. arXiv : 1807.02960 . Бибкод : 2018ApJ...863...45P . дои : 10.3847/1538-4357/aad23c . ISSN 1538-4357 . S2CID 119197960 .
- ^ Перейти обратно: а б Жилкова, Люси; Портегиес Цварт, Саймон; Пиджлоо, Чибария; Хаммер, Майкл (2015). «Как Седна и семья были запечатлены во время тесной встречи с солнечным братом» . МНРАС . 453 (3): 3158–3163. arXiv : 1506.03105 . Бибкод : 2015MNRAS.453.3157J . дои : 10.1093/mnras/stv1803 .
- ^ Гомес, Родни С.; Матезе, Джон Дж.; Лиссауэр, Джек Дж. (2006). «Отдаленный солнечный спутник планетарной массы мог образовать далекие отдельные объекты». Икар . 184 (2): 589–601. Бибкод : 2006Icar..184..589G . дои : 10.1016/j.icarus.2006.05.026 .
- ^ Лыкавка, Патрик С.; Мукаи, Тадаши (2008). «Внешняя планета за Плутоном и происхождение транснептунового пояса». Астрономический журнал . 135 (4): 1161–1200. arXiv : 0712.2198 . Бибкод : 2008AJ....135.1161L . дои : 10.1088/0004-6256/135/4/1161 . S2CID 118414447 .
- ^ Глэдман, Бретт; Чан, Коллин (1 июня 2006 г.). «Создание расширенного рассеянного диска планетами-изгоями» . Астрофизический журнал . 643 (2): L135–L138. Бибкод : 2006ApJ...643L.135G . дои : 10.1086/505214 . ISSN 0004-637X .
- ^ Хуан黄, Юкунь宇坤; Глэдман, Бретт (01 февраля 2024 г.). «Первоначальное орбитальное расположение седноидов» . Письма астрофизического журнала . 962 (2): Л33. arXiv : 2310.20614 . Бибкод : 2024ApJ...962L..33H . дои : 10.3847/2041-8213/ad2686 . ISSN 2041-8205 .
- ^ «Список ПДК q > 50 и a > 150» . Центр малых планет . Проверено 1 октября 2018 г.
- ^ Лакдавалла, Эмили (26 марта 2014 г.). «Вторая Седна! Что это значит?» . Блоги Планетарного общества . Планетарное общество . Проверено 12 июня 2019 г.
- ^ Окс, Марк В.; Лейва, Родриго; Келлер, Джон М.; Десмар, Джоселин; Сикарди, Бруно; Кавелаарс, Джей Джей; и др. (апрель 2020 г.). «Однохордовое затмение звезды крайним транснептуновым объектом (541132) Лелеакухонуа » Астрономический журнал . 159 (5): 230.arXiv : 2011.03889 . Бибкод : 2020AJ.... 159..230B дои : 10.3847/1538–3881/ab8630 . S2CID 219039999 . 230.
- ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (1 сентября 2014 г.). «Экстремальные транснептуновые объекты и механизм Козаи: сигнал о наличии трансплутоновых планет» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 443 (1): L59–L63. arXiv : 1406.0715 . Бибкод : 2014MNRAS.443L..59D . дои : 10.1093/mnrasl/slu084 .
- ^ «Поисковая система базы данных малых тел JPL: a > 150 (AU) и q > 30 (AU), а диапазон дуг данных > 365 (d)» . JPL Динамика Солнечной системы . Проверено 8 февраля 2016 г.
- ^ Витце, Александра (10 ноября 2015 г.). «Астрономы обнаружили самый далекий объект Солнечной системы за всю историю » Новости природы . дои : 10.1038/nature.2015.18770 . S2CID 123763943 .
- ^ 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 GTC 10,4 м: свидетельства двойной диссоциации вблизи афелия среди крайних транснептуновых объектов» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 467 (1): L66–L70. arXiv : 1701.02534 . Бибкод : 2017MNRAS.467L..66D . дои : 10.1093/mnrasl/slx003 .
- ^ Райс, Малена; Лафлин, Грегори (декабрь 2020 г.). «Исследование транснептунового пространства с помощью TESS: целенаправленный поиск девятой планеты и далеких ТНО в галактической плоскости» . Планетарный научный журнал . 1 (3): 81 (18 стр.). arXiv : 2010.13791 . Бибкод : 2020PSJ.....1...81R . дои : 10.3847/PSJ/abc42c . S2CID 225075671 .
- ^ фонтана Марк, Чарльз; фонтана Маркос, Рауль; Вадувеск, Овидий; Станеску, Малин (июнь 2022 г.). «Отдаленные транснептуновые объекты-кандидаты из миссии НАСА TESS тщательно изучены: слабее, чем прогнозировалось, или ложные срабатывания?» . Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 513 (1): L78–L82. arXiv : 2204.02230 . Бибкод : 2022MNRAS.513L..78D . дои : 10.1093/mnrasl/slac036 .
{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка ) - ^ «Отдаленные транснептуновые объекты-кандидаты: слабее, чем прогнозировалось, или ложные срабатывания?» . 20 мая 2022 г.
- ^ Швамб, Меган Э. (2007). «В поисках сестер Седны: исследование внутреннего облака Оорта» (PDF) . Никто . Калтех. Архивировано из оригинала (PDF) 12 мая 2013 г. Проверено 6 августа 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Швамб, Меган Э.; Браун, Майкл Э.; Рабиновиц, Дэвид Л. (2009). «Поиски далеких тел Солнечной системы в районе Седны». Письма астрофизического журнала . 694 (1): L45–L48. arXiv : 0901.4173 . Бибкод : 2009ApJ...694L..45S . дои : 10.1088/0004-637X/694/1/L45 . S2CID 15072103 .
- ^ Фассман, Кэл (2006). «Человек, который находит планеты» . Обнаружить . Архивировано из оригинала 16 июня 2010 года . Проверено 22 мая 2010 г.
- ^ Скотт Шеппард; Чедвик Трухильо; Дэвид Толен; Натан Каиб (1 октября 2018 г.). «Новый объект внутреннего облака Оорта с высоким перигелием» . Астрономический журнал . 157 (4): 139. arXiv : 1810.00013 . Бибкод : 2019AJ....157..139S . дои : 10.3847/1538-3881/ab0895 . S2CID 119071596 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с седноидами, на Викискладе? - Новое ледяное тело намекает на планету, скрывающуюся за Плутоном
