С/2021 № 1
| Открытие [1] [2] | |
|---|---|
| Обнаружено | Скотт С. Шеппард Дэвид Дж. Толен Чад Трухильо Патрик Сергеевич Лыкавка |
| Сайт открытия | Гора Кросс Обс. |
| Дата открытия | 7 сентября 2021 г. |
| Орбитальные характеристики [3] | |
| Эпоха 1 января 2020 г. ( JD 2458849.5) | |
| Дуга наблюдения | 2,16 года (788 дней ) |
Средняя орбитальная скорость | 0,367 км/с |
| Спутник | Нептун |
| Группа | Несо Группа |
| Собственные элементы орбиты | |
Правильная большая полуось | 50 700 200 км (0,338910 а.е. ) а.е. |
Правильный эксцентриситет | 0.503 |
Правильный наклон | 50,2° (до эклиптики ) |
Правильное среднее движение | 13,1009833 град / год |
Правильный орбитальный период | 27,47885 г. (10036,651 д ) |
Прецессия восходящего узла | 1402,42893 угловых секунд / год |
| Физические характеристики | |
| 16–25 км [а] 14 км [5] [6] | |
| 27 (в среднем) [5] | |
| 12.1 [1] | |
2021 N 1 — самый маленький, самый слабый и самый далекий из известных естественных спутников Нептуна S / диаметром около 16–25 км (10–16 миль). Он был открыт 7 сентября 2021 года Скоттом С. Шеппардом , Дэвидом Дж. Толеном , Чадом Трухильо и Патриком С. Ликавкой с помощью 8,2-метрового телескопа Субару на Мауна-Кеа, Гавайи , а позже было объявлено 23 февраля 2024 года. [1] Он вращается вокруг Нептуна в ретроградном направлении на среднем расстоянии более 50 миллионов км (31 миллион миль), и ему требуется около 27 земных лет, чтобы завершить свой оборот по орбите - самое большое орбитальное расстояние и период среди всех известных лун в Солнечной системе.
Открытие
[ редактировать ]S/2021 N 1 впервые наблюдался 7 сентября 2021 года Скоттом С. Шеппардом и его сотрудниками во время поиска нептуновых спутников неправильной формы с помощью 8,2-метрового телескопа Субару в Мауна-Кеа, Гавайи . [1] Команда Шеппарда смогла обнаружить эту слабую луну с помощью техники сдвига и сложения , в которой они взяли множество изображений телескопа с длинной выдержкой , выровняли и сдвинули их, чтобы они следовали за движением Нептуна, а затем сложили их вместе, чтобы создать одно глубокое изображение, которое спутники Нептуна будут показаны как точки света на фоне звезд и галактик. [6] Применение метода сдвига и сложения к телескопам с очень большой апертурой, таким как Субару, позволило команде Шеппарда исследовать глубже, чем предыдущие исследования нерегулярных лун Нептуна. [6]
С сентября 2021 года по ноябрь 2023 года Шеппард проводил последующие наблюдения S/2021 N 1 с использованием других телескопов с большой апертурой по всему миру, в том числе 6,5-метрового телескопа Магеллана-Бааде в обсерватории Лас-Кампанас , 8,2-метрового очень большого телескопа. Телескоп в Европейской южной обсерватории и 8,1-метровый телескоп Gemini North в обсерватории Мауна-Кеа, чтобы определить орбиту Луны и гарантировать, что она не будет потеряна. [1] [6] S/2021 N 1 и S/2002 N 5 , еще один нерегулярный спутник Нептуна, открытый командой Шеппарда, были подтверждены и объявлены Центром малых планет 23 февраля 2024 года, в результате чего количество известных спутников Нептуна увеличилось с 14 до 16. [1]
Орбита
[ редактировать ]
S/2021 N 1 — неправильной формы спутник Нептуна , поскольку он имеет далёкую, сильно эллиптическую и сильно наклонённую орбиту. Спутники неправильной формы слабо связаны гравитацией Нептуна из-за большого расстояния от планеты, поэтому их орбиты часто нарушаются гравитацией Солнца и других планет. [7] : 2 Это приводит к значительным изменениям в орбитах неправильных спутников за короткие периоды времени, поэтому простая кеплеровская эллиптическая орбита не может точно описать долгосрочные орбитальные движения неправильных спутников. Вместо этого собственные или средние орбитальные элементы , поскольку они рассчитываются путем усреднения возмущенной орбиты за длительный период времени. для более точного описания долгосрочных орбит неправильных спутников используются [7] : 4
За 800-летний период времени с 1600 по 2400 год средняя полуось S/2021 N 1 или орбитальное расстояние от Нептуна составляет 50,7 миллиона км (31,5 миллиона миль; 0,339 а.е.), со средним орбитальным периодом 27,5 земных лет . [3] Оба этих орбитальных свойства больше, чем у спутника Нептуна Несо (49,9 миллиона км; 26,8 года). [3] что делает S/2021 N 1 рекордсменом по наибольшему орбитальному расстоянию и периоду среди всех известных спутников Солнечной системы. [8] планеты Меркурий находится на расстоянии 57,9 миллиона км (36,0 миллионов миль; 0,387 а.е.) от Солнца. Для сравнения, большая полуось [9] что примерно на 14% больше, чем средняя большая полуось S/2021 N 1 от Нептуна. Экстремальное орбитальное расстояние S/2021 N 1 возможно благодаря большому размеру сферы гравитационного влияния Холма Нептуна , радиус которой составляет около 115 миллионов км (71 миллион миль; 0,77 а.е.). [10] : 262 Средняя большая полуось S/2021 N 1 занимает около 44% радиуса холма Нептуна, хотя спутники Юпитера групп Карме и Пасифаи вращаются по орбите в большем проценте от радиуса холма их основного объекта. [5]
S/2021 N 1 имеет средний эксцентриситет орбиты 0,50 и средний наклон 135° по отношению к эклиптике или плоскости земной орбиты. [3] Поскольку наклонение орбиты S/2021 N 1 превышает 90°, Луна имеет ретроградную орбиту , то есть она вращается в направлении, противоположном орбите Нептуна вокруг Солнца. [5] Из-за возмущений элементы орбиты S/2021 N 1 колеблются со временем: ее большая полуось может находиться в диапазоне от 49 до 53 миллионов км (от 30 до 33 миллионов миль), эксцентриситет от 0,32 до 0,70, а наклонение от 129 ° до 139 °. . [11]
S/2021 N 1 последний раз проходил периапсис , или ближайшую точку к Нептуну на своей орбите, в сентябре 2017 года на расстоянии примерно 27,1 миллиона км (16,8 миллиона миль; 0,181 а.е.). [12] Луна удаляется от Нептуна, пока не достигнет апоапсиса, самой дальней точки от планеты, в марте 2032 года на расстоянии примерно 74,8 миллиона км (46,5 миллионов миль; 0,500 а.е.). [13] S/2021 N 1 последний раз проходил апоапсис в ноябре 2002 года на расстоянии примерно 76,6 миллиона км (47,6 миллиона миль; 0,512 а.е.) — разница в расстоянии обусловлена возмущениями на орбите Луны. [14]
Орбита S/2021 N 1 демонстрирует узловую прецессию со средним периодом около 900 земных лет, но не демонстрирует апсидальную прецессию . [3] Вместо этого аргумент перицентра орбиты S/2021 N 1 периодически совершает либрацию около 90°, что характерно для Несо и Сао . [15] : 12 [3] Такое поведение обусловлено резонансом Козаи-Лидова , при котором возмущения со стороны Солнца и Нептуна носят периодический характер. Резонанс Козаи-Лидова вызывает периодический обмен эксцентриситетом и наклонением: например, по мере того, как орбита S/2021 N 1 становится более эксцентричной, ее орбита становится менее наклоненной, и наоборот. [7] : 1
S/2021 N 1 является частью группы Несо, скопления далеких ретроградных спутников Нептуна неправильной формы, в которое входят Псамате и тезка группы Несо. [5] Спутники группы Несо имеют элементы орбиты, которые сгруппированы с большими полуосями на расстоянии 46–51 миллиона км (29–32 миллиона миль), эксцентриситетом от 0,4 до 0,5 и наклонением от 125 ° до 140 °. [5] Считается, что, как и все другие группы лун неправильной формы, группа Несо образовалась в результате разрушения более крупного захваченного спутника Нептуна из-за столкновений астероидов и комет , в результате чего множество фрагментов осталось на аналогичных орбитах вокруг Нептуна. [6]
Физические характеристики
[ редактировать ]S/2021 N 1 чрезвычайно слабая со средней видимой звездной величиной 27, что близко к пределу обнаружения некоторых крупнейших телескопов на Земле, таких как телескоп Субару. [5] [10] : 266 Это самый слабый спутник Нептуна, обнаруженный по состоянию на 2024 год. [update]. [8] О физических свойствах S/2021 N 1 ничего не известно, кроме его абсолютной величины 12,1, которую можно использовать для оценки диаметра Луны. [1] Если предположить, что диапазон геометрического альбедо составляет 0,04–0,10, что типично для большинства спутников неправильной формы, [16] S/2021 N 1 имеет диаметр 16–25 км (10–16 миль). [а] Шеппард оценивает диаметр в 14 км, что, если оно окажется верным, сделает S/2021 N 1 самым маленьким из известных спутников, вращающихся вокруг Нептуна. [5] [6]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Диаметр (в км) рассчитывается по абсолютной величине (H) и геометрическому альбедо (p) по формуле . [4] Учитывая H = 12,1 и предполагая диапазон альбедо 0,04–0,10, диапазон диаметров составляет 16–25 км .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «MPEC 2024-D112: S/2021 N 1» . Электронные циркуляры по малым планетам . Центр малых планет. 23 февраля 2024 г. Проверено 23 февраля 2024 г.
- ^ «Обстоятельства открытия планетарных спутников» . JPL Динамика Солнечной системы . НАСА . Проверено 23 февраля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Средние элементы планетарных спутников» . JPL Динамика Солнечной системы . НАСА . Проверено 28 февраля 2024 г.
- ^ «Оценщик размеров астероидов» . Центр исследования околоземных объектов . НАСА . Проверено 23 февраля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Шеппард, Скотт С. «Спутники Нептуна» . Лаборатория Земли и планет . Научный институт Карнеги . Проверено 23 февраля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Новые спутники Урана и Нептуна» . Земля и Планетарная лаборатория . Научный институт Карнеги. 23 февраля 2024 г. Проверено 23 февраля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Брозович, Марина; Джейкобсон, Роберт А. (май 2022 г.). «Орбиты неправильных спутников Урана и Нептуна» . Астрономический журнал . 163 (5): 12. Бибкод : 2022AJ....163..241B . дои : 10.3847/1538-3881/ac617f . S2CID 248458067 . 241.
- ^ Перейти обратно: а б Крейн, Лия (23 февраля 2024 г.). «На орбитах Нептуна и Урана были замечены крошечные новые луны» . НовыйУченый . Проверено 28 февраля 2024 г.
- ^ Уильямс, Дэвид Р. (11 января 2024 г.). «Информационный бюллетень о ртути» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА . НАСА . Проверено 28 февраля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б Джуитт, Дэвид; Хагигипур, Надер (сентябрь 2007 г.). «Неправильные спутники планет: продукты захвата в ранней Солнечной системе» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 45 (1): 266–295. arXiv : astro-ph/0703059 . Бибкод : 2007ARA&A..45..261J . дои : 10.1146/annurev.astro.44.051905.092459 . S2CID 13282788 .
- ^ «Онлайн-эфемериды JPL Horizons для соприкасающейся орбиты 2021N1 (с 16:00 1 февраля по 1 декабря 2399 года)» . Онлайн-система эфемерид JPL Horizons . Лаборатория реактивного движения . Проверено 1 марта 2024 г. Тип эфемерид: Элементы. Центр: 500@8 (Барицентр Нептуна).
- ^ «Онлайн-эфемериды JPL Horizons на 1-й сезон 2021 года с 1 сентября 2017 г. по 1 октября 2017 г.» . Онлайн-система эфемерид JPL Horizons . Лаборатория реактивного движения . Проверено 28 февраля 2024 г. Тип эфемерид: Наблюдатель. Центр: 500@899 (центр тела Нептуна). Периапсис возникает, когда лучевая скорость (дельдот) меняется с отрицательной на положительную. Расстояние от Нептуна (дельта) указано в астрономических единицах.
- ^ «Онлайн-эфемериды JPL Horizons на 2021N1 с 1 марта 2032 г. по 1 апреля 2032 г.» . Онлайн-система эфемерид JPL Horizons . Лаборатория реактивного движения . Проверено 28 февраля 2024 г. Тип эфемерид: Наблюдатель. Центр: 500@899 (центр тела Нептуна). Апоапсис, когда лучевая скорость (дельдот) меняется с положительной на отрицательную. Расстояние от Нептуна (дельта) указано в астрономических единицах.
- ^ «Онлайн-эфемериды JPL Horizons на 1 год 2021N с 1 ноября 2002 г. по 1 декабря 2002 г.» . Онлайн-система эфемерид JPL Horizons . Лаборатория реактивного движения . Проверено 28 февраля 2024 г. Тип эфемерид: Наблюдатель. Центр: 500@899 (центр тела Нептуна). Апоапсис, когда лучевая скорость (дельдот) меняется с положительной на отрицательную. Расстояние от Нептуна (дельта) указано в астрономических единицах.
- ^ Гришин, Евгений (июль 2024 г.). «Нерегулярная фиксация II: Орбиты неправильных спутников». arXiv : 2407.05123 [ astro-ph.EP ].
- ^ Шарки, Бенджамин Н.Л.; Редди, Вишну; Кун, Ольга; Санчес, Хуан А.; Боттке, Уильям Ф. (ноябрь 2023 г.). «Спектроскопические связи между нерегулярными спутниками гигантских планет и троянами» . Планетарный научный журнал . 4 (11): 20. arXiv : 2310.19934 . Бибкод : 2023PSJ.....4..223S . дои : 10.3847/PSJ/ad0845 . S2CID 264819644 . 223.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Шеппард, Скотт С. (23 февраля 2024 г.). «Новые изображения Луны Урана и Нептуна» . Земля и Планетарная лаборатория . Научный институт Карнеги.
