Obiect trans-neptunian izolat

Obiecte trans-neptuniene detașate ( în engleză  detached objects ) - o clasă de obiecte ale sistemului solar situate dincolo de orbita lui Neptun . Aceste obiecte au puncte de periheliu orbital la o distanță considerabilă de Neptun și nu experimentează influența gravitațională a acestuia, iar acest lucru le face, în esență, „izolate” de restul sistemului solar [1] [2] .

Ca atare, ele sunt substanțial diferite de cele mai cunoscute obiecte trans-neptuniene , ale căror orbite s-au schimbat în diferite grade față de starea lor actuală din cauza perturbațiilor gravitaționale de la întâlnirile cu giganții gazosi , predominant Neptun. Obiectele izolate au periheliuri orbitale mai mari decât alte grupuri de TNO, inclusiv obiecte care sunt în rezonanță orbitală cu Neptun , cum ar fi Pluto , obiecte clasice din centura Kuiper care nu sunt în rezonanță, cum ar fi Makemake , și obiecte disc împrăștiate , cum ar fi Eris .

Conform clasificării formale realizate de Deep Survey of the Ecliptic [3] , obiectele izolate sunt reprezentate de obiecte disc împrăștiate extinse  ( E-SDO ) [4] , obiecte detașate la distanță ( DDO ) [  5 ] sau disc dispersat de continuare . Aceasta reflectă gradațiile dinamice care pot exista între parametrii orbitali ai obiectelor de disc împrăștiate și obiectele izolate.

Cel puțin nouă astfel de obiecte au fost deja identificate în mod fiabil [6] , dintre care cel mai cunoscut este probabil Sedna .

Orbite

Obiectele separate, de regulă, au orbite mari cu excentricități mari cu semi-axe mari  - până la câteva sute de unități astronomice (AU, raza orbitei pământului). Astfel de orbite nu au fost rezultatul împrăștierii gravitaționale de către giganții gazosi (în special Neptun ). Pentru a explica acest fenomen, au fost prezentate o serie de explicații, inclusiv interacțiunea cu o stea care trece [7] și influența unei planete mari îndepărtate [5] , de exemplu, a cincea gigantă gazoasă . Clasificarea propusă de grupul Ecliptic Deep Survey introduce o distincție formală între obiectele din apropiere ale discului împrăștiat (care ar putea fi împrăștiate de Neptun) și obiectele sale îndepărtate (de exemplu, (90377) Sedna ), folosind o valoare a criteriului Tisserand pornind de la 3. [3] .

După simulări pe calculator, Ann-Marie Madigan de la Departamentul de Științe Astrofizice și Planetare și colegii săi au concluzionat că orbitele ciudate ale obiectelor izolate trans-neptuniene nu sunt explicate prin existența Planetei Nouă , ci prin gravitația colectivă, ca obiecte mai mici care se deplasează din partea Soarelui se prăbușește în obiecte mai mari, cum ar fi Sedna, ca urmare a cărora obiectele mai mari sunt respinse la periferia sistemului solar și parametrii orbitelor lor se schimbă [8] [9] .

Clasificare

Obiectele detașate sunt una dintre cele patru clase distincte de TNO (celelalte trei clase sunt obiecte clasice din centura Kuiper , obiecte rezonante trans-neptuniene și obiecte disc împrăștiate ). În obiectele izolate, periheliul, de regulă, se află la o distanță mai mare de 40 UA. e., împiedicând interacțiunile puternice cu Neptun, care are o orbită aproape circulară cu o rază de 30 UA. e. Cu toate acestea, nu există limite clare între zona obiectelor disc împrăștiate și zona obiectelor izolate, deoarece pot exista obiecte trans-neptuniene în regiunea intermediară cu un periheliu la o distanță între 37 și 40 UA. e. [6] Un astfel de obiect intermediar, cu o orbită bine definită , este (120132) 2003 FY 128 .

Descoperirea lui (90377) Sedna , împreună cu alte câteva obiecte, cum ar fi (148209) 2000 CR105 și 2004 XR 190 (cunoscut și sub numele de „Buffy”), a provocat o discuție despre clasificarea obiectelor îndepărtate care ar putea face, de asemenea, parte din nor interior Oort sau (mai probabil) obiecte de tranziție între discul împrăștiat și partea interioară a norului Oort [2] .

Deși Sedna este considerat oficial un obiect disc împrăștiat (MPC), descoperitorul său Michael Brown a sugerat că, deoarece periheliul său este de 76 UA. e., și prea departe de influența gravitațională a lui Neptun, deci ar trebui considerat ca obiect al norului interior Oort, și nu parte a discului împrăștiat [10] . Această clasificare a Sednei ca entitate separată este acceptată în publicațiile recente [11] .

Astfel, absența unei interacțiuni gravitaționale semnificative cu planetele exterioare este ipotezată pentru a crea un grup exterior extins care începe undeva între Sedna (periheliu 76 UA) și obiecte mai convenționale pe disc împrăștiate precum Eris (periheliu 37 UA). Eris este listat ca obiect disc împrăștiat de Ecliptic Deep Survey [12] .

Una dintre problemele acestei categorii extinse este că pot exista rezonanțe slabe, iar acest lucru va fi greu de demonstrat, din cauza perturbațiilor planetare haotice și a lipsei actuale de determinare precisă a orbitelor acestor obiecte îndepărtate. Aceste obiecte au perioade orbitale de peste 300 de ani, iar cele mai multe dintre ele au fost observate doar pe parcursul unui arc scurt de-a lungul a câțiva ani de observații. Datorită distanței mari și mișcării lente pe fundalul stelelor, trebuie să treacă decenii înainte ca parametrii lor orbitali să poată fi determinați suficient de bine pentru a confirma sau exclude prezența unei rezonanțe cu certitudine. Studiul suplimentar al orbitelor și al rezonanței potențiale a acestor obiecte va ajuta la înțelegerea mișcării planetelor gigantice și a evoluției sistemului solar. De exemplu, metodele lui Emelianenko și Kiselev din 2007 arată că multe obiecte îndepărtate pot fi în rezonanță cu Neptun. Ele arată o șansă de 10% ca 2000 CR 105 să fie la rezonanță 1:20, o șansă de 38% ca 2003 QK 91 să fie la rezonanță 3:10 și o șansă de 84% ca (82075) 2000 YW 34 să fie la rezonanță 3:8 cu Neptun [13] . Candidatul planetei pitice (145480) 2005 TB 190 pare să aibă mai puțin de 1% șanse de rezonanță 1:4 [13] .

Candidați

Iată o listă de obiecte cunoscute, în ordinea periheliului descrescător, care nu pot fi împrăștiate cu ușurință de Neptun și, prin urmare, sunt susceptibile de a fi obiecte izolate:

Număr ordinal
[ 14]
Nume
 Diametru
(km)
 H
 Periheliu
(a.u.)
 Aphelios
(a.u.)
 Anul
deschiderii
 pionierii
 Metoda de
calcul
al diametrului [15]
 Tip de
90377 (90377) Sedna 1200-1600 1.6 76.1 975,5 2003 Michael Brown , Chadwick Trujillo , David Rabinovich termică [16] Detașat [17]
2004XR190 _ 335-850 4.5 52.3 61,8 2004 Linnie Jones și alții Presupus Detașat [18] [19]
2004 VN 112 130-300 6.4 47.3 614 2004 Observatorul Cerro Tololo [20] Presupus Detașat [21]
145480 2005 TB 190 ~500 4.7 46.2 106,5 2005 A. Becker și alții. Presupus Detașat
148209 2000 CR 105 ~250 6.1 44.3 397 2000 Observatorul Lowell Presupus Detașat [18]
2003 UY 291 ~150 7.3 41.2 57.1 2003 J. Pittikhova și alții. Presupus Un obiect clasic cu centura Kuiper? [22]
82075 2000 YW 134 ~500 4.7 41,0 73,9 2000 ceas spațial Presupus 3:8 rezonant [23]
48639 1995 TL8 ~350 5.2 40,0 64,5 1995 A. Gleason Presupus Detașat
2003 QK91 ~180 6.9 38.4 98,5 2003 J. Elliot şi colab. Presupus Detașat [24]
2003 FZ129 ~150 7.3 38,0 85,6 2003 Observatorul Mauna Kea [20] Presupus Detașat [25]
134210 2005 PQ21 ~200 6.7 37.6 87,6 2005 Cerro Tololo Presupus Detașat [26]
2006 QH181 ~765 3.8 37.6 97,0 2006 Cerro Tololo [20] Presupus Detașat sau rezonant 1:5? [27]
120132 2003 FY128 ~440 4.8 37,0 61,7 2003 NEAT Presupus Detașat [28]
2006 HX122 ~290 5.9 36.4 102,6 2006 Mark Bue [20] Presupus Detașat [29] sau rezonant 2:7? [treizeci]
2010KZ39 _ 440-980 3.9 39.1 52.5 2010 Andrzej Udalsky Presupus Obiect izolat [31] sau clasic Edgeworth-Kuiper Belt [32]

Note

  1. ↑ PS Lykawka; T. Mukai. O planetă exterioară dincolo de Pluto și originea arhitecturii centurii transneptuniene // Astronomical Journal  :  journal. - 2008. - Vol. 135 . — P. 1161 . - doi : 10.1088/0004-6256/135/4/1161 .  
  2. ↑ 1 2 Jewitt, David , A.Delsanti The Solar System Beyond The Planets in Solar System Update: Topical and Timely Reviews in Solar System Sciences , Springer-Praxis Ed., ISBN 3-540-26056-0 (2006) Preprint of the articol (pdf) Arhivat pe 25 mai 2006 la Wayback Machine
  3. ↑ 1 2 J. L. Elliot, SD Kern, KB Clancy, AAS Gulbis, RL Millis, Mark Buie, LH Wasserman, EI Chiang, AB Jordan, DE Trilling și KJ Meech. Deep Ecliptic Survey: O căutare pentru obiecte din centura Kuiper și centauri. II. Clasificarea dinamică, planul centurii Kuiper și populația de bază  (engleză)  // The Astronomical Journal  : jurnal. - Editura IOP , 2006. - Vol. 129 .
  4. ↑ Dovezi pentru un disc împrăștiat extins? . Consultat la 15 februarie 2011. Arhivat din original pe 4 februarie 2012.
  5. ↑ 1 2 Rodney S. Gomes; Matese, J; Lissauer, J. Un însoțitor solar de masă planetară îndepărtată poate să fi produs obiecte detașate la distanță  // Icarus  :  journal. - Elsevier, 2006. - Vol. 184 , nr. 2 . - P. 589-601 . - doi : 10.1016/j.icarus.2006.05.026 . - Cod .
  6. ↑ 1 2 Lykawka, Patryk Sofia & Mukai, Tadashi. Clasificarea dinamică a obiectelor trans-neptuniene: sondarea originii, evoluției și interrelațiilor lor  (engleză)  // Icarus  : journal. - Elsevier , 2007. - iulie ( vol. 189 , nr. 1 ). - P. 213-232 . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.01.001 .
  7. ↑ Morbidelli, Alessandro; Levison, Harold F. Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects 2000 CR 105 and 2003 VB 12  //  The Astronomical Journal  : journal. - Editura IOP , 2004. - Noiembrie ( vol. 128 , nr. 5 ). - P. 2564-2576 . - doi : 10.1086/424617 .
  8. ↑ Gravitația colectivă, nu Planeta Nouă, poate afecta orbitele obiectelor trans-neptuniene . Preluat la 12 iunie 2018. Arhivat din original la 12 iunie 2018.
  9. ↑ Gravitația colectivă, nu Planeta Nouă, poate explica orbitele „obiectelor detașate” . Preluat la 12 iunie 2018. Arhivat din original la 12 iunie 2018.
  10. ↑ Brown, Michael Sedna (Cel mai rece cel mai îndepărtat loc cunoscut din sistemul solar; posibil primul obiect din norul Oort, ipotezat îndelung) . Institutul de Tehnologie din California, Departamentul de Științe Geologice. Preluat la 2 iulie 2008. Arhivat din original la 22 august 2011.
  11. ^ Jewitt, David , A. Moro-Martın, P.Lacerda The Kuiper Belt and Other Debris Disks vor apărea în Astrophysics in the Next Decade , Springer Verlag (2009). Preprint a articolului (pdf) Arhivat 18 septembrie 2009 la Wayback Machine
  12. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 136199 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (28 decembrie 2007). Consultat la 25 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  13. ↑ 1 2 Emel'yanenko, VV Mișcarea rezonantă a obiectelor trans-neptuniene în orbite cu excentricitate ridicată  (engleză)  // Astronomy Letters  : journal. - 2008. - Vol. 34 . - P. 271-279 . - doi : 10.1007/s11443-008-4007-9 . - Cod biblic . (este necesar abonament)
  14. ↑ Obiectele cu un număr de desemnare Minor Planets Center au o orbită cu mai multe observații luate pe o perioadă mai lungă de timp, care este, prin urmare, mai bine determinată și mai sigur cunoscută decât orbita obiectelor cu doar o desemnare provizorie .
  15. ↑ „Presumat” înseamnă că albedo-ul obiectului este presupus a fi 0,04, iar diametrul obiectului este calculat în consecință.
  16. ↑ Din măsurători efectuate în infraroșu cu Telescopul Spațial Spitzer .
  17. ^ WM Grundy, KS Noll și DC Stephens. Albedouri diverse de mici obiecte transneptuniene  (engleză)  // Icarus . - Elsevier, 2005. - iulie ( vol. 176 , nr. 1 ). - P. 184-191 . - doi : 10.1016/j.icarus.2005.01.007 . ( Arxiv.org Arhivat 24 februarie 2020 la Wayback Machine )
  18. ↑ 1 2 E. L. Schaller și M. E. Brown. Pierdere și reținere volatilă pe obiectele centurii Kuiper  (engleză)  // The Astrophysical Journal  : journal. - Editura IOP , 2007. - Vol. 659 . - PI61-I.64 . - doi : 10.1086/516709 . ( PDF arhivat 24 august 2007 la Wayback Machine )
  19. ↑ R. L. Allen, B. Gladman. Descoperirea unui obiect din Centura Kuiper cu excentricitate scăzută și înclinație mare la 58 UA  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Editura IOP , 2006. - Vol. 640 . hârtie de descoperire. Preprint Arhivat 29 iulie 2020 la Wayback Machine
  20. ↑ 1 2 3 4 Listă de centauri și obiecte pe disc împrăștiat . Preluat la 24 octombrie 2010. Arhivat din original la 22 august 2011.
  21. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 04VN112 (link indisponibil) . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (8 noiembrie 2007). Consultat la 17 iulie 2008. Arhivat din original la 15 iulie 2012. 
  22. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 03UY291 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (2 decembrie 2005). Preluat la 22 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  23. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 82075 (link indisponibil) . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (16 aprilie 2004). Preluat la 18 iulie 2008. Arhivat din original la 8 iulie 2012. 
  24. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 03QK91 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (7 iunie 2008). Data accesului: 27 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  25. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 03FZ129 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (10 iulie 2005). Data accesului: 27 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  26. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 134210 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (30 iulie 2006). Data accesului: 24 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  27. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și record astrometric pentru 06QH181 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (5 martie 2008). Consultat la 29 iulie 2008. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  28. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 120132 (link indisponibil) . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (2 aprilie 2006). Preluat la 22 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012. 
  29. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și înregistrare astrometrică pentru 06HX122 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (16 iulie 2007). Data accesului: 23 ianuarie 2009. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  30. ↑ MPEC 2008-K28: 2006 HX122 . Minor Planet Center (23 mai 2008). Data accesului: 30 ianuarie 2009. Arhivat din original la 8 iulie 2012.
  31. ↑ Mark Buie . Orbit Fit și record astrometric pentru 10KZ39 . SwRI (Departamentul de Științe Spațiale) (2010-06-16 folosind 19 din 19 observații pe 0,98 ani (356 zile)). Preluat la 18 august 2011. Arhivat din original la 15 iulie 2012.
  32. ↑ 2010 KZ39 . Centrul IAU Minor Planet. Preluat la 18 august 2011. Arhivat din original la 15 iulie 2012.