Войти
 Седна, как показано на Космический телескоп Хаббл | |
| Discovery | |
|---|---|
| Обнаружил | Майкл Браун. Чад Трухильо. Дэвид Рабинович |
| Дата открытия | 14 ноября 2003 г. |
| Обозначения | |
| Обозначение MPC | (90377) Седна |
| Произношение | |
| Назван в честь | Седна (инуитская богиня моря и морских животных) |
| Альтернативные обозначения | 2003 VB 12 |
| Категория малых планет | TNO ·обособленная. седноид |
| Прилагательные | Седниан |
| Орбитальные характеристики | |
| Эпоха 31 мая 2020 г. (JD 2458900.5) | |
| Параметр неопределенности 2 | |
| Самое раннее предварительное открытие дата | 25 сентября 1990 г. |
| Афелий | 937 а.е. (140,2 мкм). 5,4 световых дней |
| Перигелий | 76,257 AU (11,4079 Tm) |
| Большая полуось | 484,438 AU (72,4709 Tm) |
| Эксцентриситет | 0,84259 |
| Период обращения | 11,400 yr |
| Средний орбитальная скорость | 1,04 км / s |
| Средняя аномалия | 358,117 ° |
| Наклонение | 11,9307 ° |
| Долгота восходящего узла | 144,248 ° |
| Аргумент перигелия | 311,352 ° |
| Физические характеристики | |
| Размеры | 995 ± 80 км. (теплофизическая модель). 1060 ± 100 км. (ст. тепловая модель) |
| Период вращения | 10 ч (0,4 d ) наиболее вероятно. (наилучшее соответствие 10,273 ± 0,002 часа),. 18 часов менее вероятно |
| Геометрическое альбедо | 0,32 ± 0,06 |
| Температура | ≈ 12 K (см. примечание ) |
| Спектральный тип | (красный ) B − V = 1,24; V − R = 0,78 |
| Видимая звездная величина | 20,8 (оппозиция). 20,5 (перигелическая ) |
| Абсолютная звездная величина (H) | 1,83 ± 0,05. 1,3 |
90377 Седна, или просто Седна, является большим планетоидом в внешних пределах Солнечной системы, который по состоянию на 2020 год находился на расстоянии около 85 астрономических единиц (1,27 × 10 км ; 7,9 × 10 миль ) от Солнца, примерно в три раза дальше, чем Нептун. Спектроскопия показала, что состав поверхности Седны аналогичен составу поверхности некоторых других транснептуновых объектов, поскольку они в основном представляют собой смесь воды, метана, и азот ледяной с толинами. Его поверхность является одним из самых красных среди объектов Солнечной системы. Это возможное карликовая планета. Седна приблизительно связана с 2002 MS4 и 2002 AW197 как крупнейший планетоид, не имеющий луны.
Большую часть своей орбиты он даже дальше от Солнце, чем в настоящее время, с его афелием, оцененным в 937 а.е. (расстояние до Нептуна в 31 раз, или около 1,5% светового года), что делает его одним из самых далеких известных объектов в Солнечная система, кроме долгопериодических комет.
Седна имеет исключительно длинную и вытянутую орбиту, для завершения которой требуется приблизительно 11400 лет, и удаленная точка наиболее близкого приближения к Солнцу в 76 а.е.. Эти факты привели к множеству предположений о его происхождении. Центр малых планет в настоящее время помещает Седну в рассеянный диск, группу объектов, отправленных на сильно вытянутые орбиты под действием гравитационного воздействия Нептуна. Эта классификация была оспорена, потому что его перигелий слишком велик для того, чтобы он мог быть рассредоточен на известной планете, что заставило некоторых астрономов неофициально называть его первым известным членом внутреннего облака Оорта. Другие предполагают, что его могла вывести на текущую орбиту проходящая звезда, возможно, одна из скоплений Солнца (рассеянное скопление ), или даже что она была захвачена из другой звездной системы. Другая гипотеза предполагает, что его орбита может свидетельствовать о существовании большой планеты за пределами орбиты Нептуна.
Астроном Майкл Э. Браун, соавтор Седны и множества других возможных карликовых планет, считает, что это наиболее научно важный транснептуновый объект, обнаруженный на сегодняшний день, поскольку понимание его необычной орбиты может дать ценную информацию о происхождении и ранней эволюции Солнечной системы.
Седна (условно обозначена 2003 VB 12) была обнаружена Майклом Брауном (Калтех ), Чад Трухильо (Обсерватория Близнецов ) и Дэвид Рабиновиц (Йельский университет ) на 14 ноября 2003 г. Форма открытия Это часть обзора, начатого в 2001 году с телескопа Самуэля Ошина в Паломарской обсерватории около Сан-Диего, Калифорния, с использованием Йельского телескопа 160- мегапиксель камера Palomar Quest. В тот день наблюдалось, что объект перемещается на 4,6 угловых секунды за 3,1 часа относительно звезд, что указывает на то, что расстояние до него составляло около 100 а.е. Последующие наблюдения были выполнены в ноябре – декабре 2003 г. на телескопе SMARTS в Межамериканской обсерватории Серро Тололо в Чили, телескопе Tenagra IV в Ногалес, Аризона и Обсерватория Кека на Мауна-Кеа на Гавайях. Объединение этих результатов с наблюдениями precovery, сделанными на телескопе Сэмюэля Ошина в августе 2003 года и консорциумом по отслеживанию околоземных астероидов в 2001–2002 годах, позволило точно определить его орбиту. Расчеты показали, что объект движется по далекой, сильно эксцентрической орбите, на расстоянии 90,3 а.е. от Солнца. Изображения Precovery позже были найдены на изображениях Palomar Digitized Sky Survey, датируемых 25 сентября 1990 года.
Браун, первоначально прозванный Седна «Летучий Голландец ", или" Голландец ", после легендарного корабля-призрака, потому что его медленное движение изначально скрывало его присутствие от его команды. В качестве официального названия объекта Браун остановился на «Седна», названии из мифологии инуитов, которое Браун выбрал отчасти потому, что инуиты были ближайшей полярной культурой к его дому в Пасадене, а отчасти потому, что это название, в отличие от Квавара., было бы легко произнести. На своем веб-сайте он написал:
Наш недавно обнаруженный объект является самым холодным и самым удаленным местом в Солнечной системе, поэтому мы считаем, что уместно назвать его в честь Седны, Инуитская богиня моря, которая, как считается, живет на дне холодного Северного Ледовитого океана.
Браун также предложила Малой планете Международного астрономического союза (МАС) Центр, что любые будущие объекты, обнаруженные в орбитальной области Седны, также должны быть названы в честь сущностей в арктических мифологиях. Группа обнародовала название «Седна» до того, как объекту был официально присвоен номер. Брайан Марсден, глава Центра малых планет, сказал, что такое действие было нарушением протокола, и что некоторые члены МАС может проголосовать против. Против этого названия не было высказано никаких возражений и не было предложено никаких конкурирующих названий. Комитет МАС по номенклатуре малых тел принял это название в сентябре 2004 г., а также посчитал, что в аналогичных случаях, представляющих чрезвычайный интерес, он может в будущем разрешить объявление имен до того, как они будут официально пронумерованы.
Обычное английское написание «Седна» популяризировал Франц Боаз. Современное произношение в этом регионе (южный остров Баффинова) - «Санна», с дн, возможно, с годами превратившимся в nn.
Орбита Седны, расположенная относительно орбит внешних объектов Солнечной системы. (виды сверху и сбоку, орбита Плутона фиолетовая, Нептуна синяя). 
10 000 лет видимая звездная величина Седны и двух других седноидов Седна занимает второе место по длине орбитальный период любого известного объекта в Солнечной системе сопоставимого или большего размера, рассчитанный примерно в 11 400 лет. Его орбита чрезвычайно эксцентрическая, с афелием, оцененным в 937 а.е. и перигелием примерно в 76 а.е. Этот перигелий был самым большим из всех известных объектов Солнечной системы до открытия 2012 VP113. В афелии Седна вращается вокруг Солнца со скоростью всего 1,3% от орбитальной скорости Земли. Когда была открыта Седна, она находилась на расстоянии 89,6 а.е. от Солнца, приближающегося к перигелию, и была самым удаленным объектом в Солнечной системе. Позже Седну превзошла Эрис, которая была обнаружена тем же исследованием около афелия в 97 а.е. Орбиты некоторых долгопериодических комет простираются дальше, чем у Седны; они слишком тусклые, чтобы их можно было обнаружить, за исключением приближения к перигелию внутренней Солнечной системы. Даже когда Седна приближается к перигелию в середине 2076 года, Солнце будет выглядеть просто как чрезвычайно яркая звездообразная точка на своем небе, в 100 раз ярче, чем полная луна на Земле (для сравнения, Солнце выглядит с Земли примерно в 400000 раз). раз ярче, чем полная Луна), и слишком далеко, чтобы быть видимым как диск невооруженным глазом.
Когда Седна впервые была обнаружена, считалось, что она имела необычно долгий период вращения (от 20 до 50 дней). Первоначально предполагалось, что вращение Седны было замедлено гравитационным притяжением большого двойного компаньона, подобного спутнику Плутона Харон. Поиск такого спутника с помощью космического телескопа Хаббл в марте 2004 г. ничего не дал, а последующие измерения с телескопа MMT предполагают гораздо более короткий период вращения - около 10 часов, что более типично для тело его размера.
Художник визуализировал Седну. Все, что известно о Седне, это то, что она имеет красноватый оттенок. Седна имеет V-полосу абсолютную звездную величину (H) около 1,8, и, по оценкам, имеет альбедо около 0,32, что дает диаметр около 1000 км. На момент открытия это был самый яркий объект, обнаруженный в Солнечной системе со времен Плутона в 1930 году. В 2004 году первооткрыватели установили верхний предел его диаметра в 1800 км, но к 2007 году он был понижен до менее 1600 км. после наблюдения с помощью космического телескопа Spitzer. В 2012 году измерения, проведенные космической обсерваторией Гершеля, показали, что диаметр Седны составляет 995 ± 80 км, что делает ее меньше, чем спутник Плутона Харон. Поскольку у Седны нет известных спутников, определить ее массу в настоящее время невозможно без отправки космического зонда . Седна в настоящее время является крупнейшим транснептуновым вращающимся вокруг Солнца объектом, у которого, как известно, нет спутника. Была сделана только одна попытка найти спутник, и было высказано предположение, что существует вероятность до 25%, что спутник мог быть пропущен.
Наблюдения с телескопа SMARTS показывают, что в видимый свет Седна - один из самых красных объектов в Солнечной системе, почти такой же красный, как Марс. Чад Трухильо и его коллеги предполагают, что темно-красный цвет Седны вызван поверхностным покрытием из углеводородного ила или толина, образовавшегося из более простых органических соединений после длительного воздействия ультрафиолета радиация. Его поверхность однородна по цвету и спектру ; это может быть связано с тем, что Седна, в отличие от объектов, расположенных ближе к Солнцу, редко подвергается воздействию других тел, которые могут обнажить яркие пятна свежего ледяного материала, как на 8405 Asbolus. Седна и два других очень далеких объекта - 2006 SQ372 и (87269) 2000 OO67 - имеют общий цвет с внешними классическими объектами пояса Койпера и кентавром. 5145 Pholus, что предполагает схожий регион происхождения.
Трухильо и его коллеги установили верхний предел состава поверхности Седны в 60% для метанового льда и 70% для водяного льда. Присутствие метана дополнительно подтверждает существование толинов на поверхности Sedna, поскольку они производятся при облучении метана. Баруччи и его коллеги сравнили спектр Седны со спектром Triton и обнаружили слабые полосы поглощения, принадлежащие метану и азотному льду. На основании этих наблюдений они предложили следующую модель поверхности: 24% тритоновых толинов, 7% аморфного углерода, 10% азотных льдов, 26% метанол и 33% метан. Обнаружение метана и водяного льда было подтверждено в 2006 году фотометрией космического телескопа в среднем инфракрасном диапазоне космического телескопа Спитцера. Присутствие азота на поверхности предполагает, что, по крайней мере, на короткое время, в Седне может быть разреженная атмосфера. В течение 200-летнего периода около перигелия максимальная температура на Седне должна превысить 35,6 К (-237,6 ° C), температуру перехода между альфа-фазой твердого N 2 и бета-фазой, наблюдаемой на Тритоне. При 38 К давление паров N 2 будет 14 микробар (1,4 Па или 0,000014 атм). Его темно-красный спектральный наклон указывает на высокие концентрации органического материала на его поверхности, а его слабые полосы поглощения метана указывают на то, что метан на поверхности Седны является древним, а не свежеотложенным. Это означает, что Седна слишком холодна, чтобы метан испарился с ее поверхности, а затем снова выпал в виде снега, что происходит на Тритоне и, вероятно, на Плутоне.
Модели внутреннего нагрева посредством радиоактивного распада предполагают что Седна могла бы поддерживать подземный океан жидкой воды.
В своей статье, объявляющей об открытии Седны, Майк Браун и его коллеги описали ее как первое наблюдаемое тело, принадлежащее облаку Оорта, гипотетическому облаку комет, которое, как считается, существует почти в световом году от Солнца. Они заметили, что, в отличие от объектов рассеянного диска, таких как Эрида, перигелий Седны (76 а.е.) слишком удален, чтобы он мог быть рассеян гравитационным влиянием Нептуна. Поскольку он намного ближе к Солнцу, чем ожидалось для объекта облака Оорта, и имеет наклон примерно на уровне планет и пояса Койпера, они описали планетоид как «внутренний объект Оорта». облачный объект ", расположенный в диске, простирающемся от пояса Койпера до сферической части облака.
Если Седна образовалась в ее текущем местоположении, первоначальный протопланетный диск Солнца должен был расшириться как до 75 а.е. в космос. Кроме того, начальная орбита Седны должна была быть приблизительно круговой, иначе ее образование в результате аккреции более мелких тел в единое целое было бы невозможно, поскольку большие относительные скорости между планетезимали имели бы был слишком разрушительным. Следовательно, он, должно быть, был переведен на свою нынешнюю эксцентрическую орбиту в результате гравитационного взаимодействия с другим телом. В своей первоначальной статье Браун, Рабиновиц и его коллеги предложили трех возможных кандидатов на роль возмущающего тела: невидимая планета за поясом Койпера, одиночная проходящая звезда или одна из молодых звезд, встроенных в Солнце в звездное скопление, в котором оно образовалось.
Майк Браун и его команда поддержали гипотезу о том, что Седна была поднята на свою текущую орбиту звездой из скопления рождения Солнца, утверждая, что афелий Седны составляет около 1000 а.е., что относительно близко по сравнению с таковыми у долгопериодических комет, недостаточно далеко, чтобы на них воздействовали проходящие звезды на их текущих расстояниях от Солнца. Они предполагают, что орбита Седны лучше всего объясняется тем, что Солнце сформировалось в рассеянном скоплении из нескольких звезд, которые со временем постепенно разъединились. Эту гипотезу также выдвинули Алессандро Морбиделли и Скотт Джей Кеньон. Компьютерное моделирование, выполненное Хулио А. Фернандесом и Адрианом Брунини, предполагает, что многократные близкие проходы молодых звезд в таком скоплении будут тянуть многие объекты на орбиты, подобные Седне. Исследование Морбиделли и Левисон показало, что наиболее вероятным объяснением орбиты Седны было то, что она была возмущена близким (примерно 800 а.е.) прохождением другой звезды в первые 100 миллионов лет или около того солнечного Существование системы.
Художественное сравнение Плутона, Эрис, Хаумеа, Макемаке, Гонггон, Квавар, Седна, Оркус, Саласия, 2002 MS 4 и Земля вместе с Луна [ Гипотеза транснептуновой планеты была выдвинута в нескольких формах рядом астрономов, включая Родни Гомеса и Патрика Ликавку. Один сценарий включает в себя возмущения орбиты Седны гипотетическим телом размером с планету в облаке Холмов. Недавнее моделирование показывает, что особенности орбиты Седны могут быть объяснены возмущениями объекта массой Нептуна в 2000 а.е. (или меньше), массой Юпитера (MJ ) в 5000 а.е. или даже объекта массой Земли в 1000 а.е. Компьютерное моделирование, проведенное Патриком Ликавкой, позволило предположить, что орбита Седны могла быть вызвана телом размером примерно с Землю, выброшенным Нептуном наружу в начале формирования Солнечной системы и в настоящее время находящимся на вытянутой орбите между 80 и 170 а.е. от Солнца. Различные обзоры неба Майка Брауна не обнаружили никаких объектов размером с Землю на расстоянии около 100 а.е. Вполне возможно, что такой объект мог быть рассеян за пределы Солнечной системы после образования внутреннего облака Оорта.
Исследователи Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майк Браун выдвинули гипотезу о существовании планета-гигант во внешней Солнечной системе по прозвищу Планета Девять. Планета была бы примерно в 10 раз массивнее Земли. У него будет очень эксцентричная орбита, а его среднее расстояние от Солнца будет примерно в 20 раз больше, чем у Нептуна (который вращается на среднем расстоянии 30,1 астрономических единиц (4,50 × 10 км)). Его орбитальный период составит от 10 000 до 20 000 лет. Существование планеты было выдвинуто с помощью математического моделирования и компьютерного моделирования, но не наблюдалось напрямую. Это может объяснить орбиты группы объектов, в которую входит Седна.
Было высказано предположение, что орбита Седны является результатом влияния большого двойного компаньона на Солнце, удаленного на тысячи а.е. Одним из таких гипотетических спутников является Немезида, тусклый спутник Солнца, который, как предполагалось, несет ответственность за предполагаемую периодичность массовых вымираний на Земле в результате столкновений с кометами., запись о лунном ударе и общие элементы орбит ряда долгопериодических комет. Никаких прямых доказательств существования Немезиды обнаружено не было, и многие свидетельства (такие как количество кратеров ) ставят под сомнение его существование. и, давние сторонники возможности широкого двойного компаньона Солнца, предположили, что объект размером 5 MJ, расположенный примерно в 7,850 а.е. от Солнца, может произвести тело на орбите Седны.
Морбиделли и Кеньон также предположил, что Седна не возникла в Солнечной системе, но была захвачена Солнцем из проходящей внесолнечной планетной системы, в частности, из коричневого карлика примерно 1/20 массы Солнца (M☉ ) или звезды главной последовательности на 80 процентов массивнее нашего Солнца, которое из-за своей большей массы теперь может быть белый карлик. В любом случае столкновение со звездой, вероятно, произошло рано после образования Солнца, примерно менее чем через 100 миллионов лет после образования Солнца. Звездные столкновения в это время будут иметь минимальное влияние на окончательную массу и население облака Оорта, поскольку на Солнце имелся избыточный материал для пополнения населения облака Оорта.
Представление художника о поверхности Седны с Млечный Путь, Антарес, Солнце и Спика над высокоэллиптической орбитой Седны означает, что вероятность его обнаружения была примерно 1 из 80, что предполагает что, , если его открытие не было случайным, в том же регионе существовали бы еще 40–120 объектов размером с Седну. Другой объект, 2000 CR105, имеет аналогичную, но менее экстремальную орбиту: у него перигелий 44,3 а.е., афелий 394 а.е. и период обращения 3240 лет. Возможно, на него повлияли те же процессы, что и на Седне.
Каждый из предложенных механизмов экстремальной орбиты Седны оставил бы отчетливый след в структуре и динамике любой более широкой популяции. Если бы это была транснептуновая планета, все такие объекты имели бы примерно один и тот же перигелий (около 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 будет иметь орбиты с относительно низкими наклонами и иметь большие полуоси в диапазоне 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, каждое из которых зависит от количества и угла таких встреч.
Получение большей выборки таких объектов поможет определить, какой сценарий наиболее вероятен. «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 ". Исследование 2007–2008 годов, проведенное Брауном, Рабиновичем и Меган Швамб, попыталось определить местонахождение еще одного члена гипотетической популяции Седны. Хотя обзор был чувствителен к перемещению до 1000 а.е. и обнаружил вероятную карликовую планету Гонггонг, он не обнаружил нового седноида. Последующее моделирование, включающее новые данные, позволило предположить, что в этом регионе, вероятно, существует около 40 объектов размером с Седну, самый яркий из которых имеет звездную величину Эриды (-1,0).
В 2014 году астрономы объявили об открытии 2012 VP113., объект размером с половину Седны на 4200-летней орбите, похожей на орбиту Седны, и перигелий в пределах диапазона Седны примерно 80 а.е., что заставило некоторых предположить, что это свидетельство существования транснептуновой планеты.
Седна в сравнении с некоторыми другими очень далекими орбитальными телами Центр малых планет, который официально каталогизирует объекты Солнечной системы, классифицирует Седну как рассеянный объект. Эта группировка вызывает серьезные сомнения, и многие астрономы предложили поместить ее вместе с несколькими другими объектами (например, 2000 CR105 ) в новую категорию удаленных объектов, названных объектами расширенного рассеянного диска (E-SDO).), отдельные объекты, удаленные объекты (DDO) или рассеянные-расширенные в формальной классификации Deep Ecliptic Survey.
Открытие Седны воскресило вопрос о том, какие астрономические объекты следует считать планетами, а какие нет. 15 марта 2004 года статьи о Седне в популярной прессе сообщили, что была открыта десятая планета. На этот вопрос был дан ответ в соответствии с определением Международного астрономического союза планеты, принятым 24 августа 2006 г., согласно которому планета должна очистить окрестности вокруг своей орбита. Параметр Стерна-Левисона для Седны оценивается как намного меньше 1, и поэтому нельзя считать, что она очистила окрестности, даже несмотря на то, что никаких других объектов поблизости не обнаружено. Чтобы быть карликовой планетой, Седна должна находиться в гидростатическом равновесии. Он достаточно яркий и, следовательно, достаточно большой, чтобы это могло быть так, и несколько астрономов назвали его одним.
Седна придет в перигелий около 2075–2076 годов. Такое близкое приближение к Солнцу дает возможность для изучения, которое больше не повторится в течение 12 000 лет. Хотя Седна указана на веб-сайте NASA по исследованию Солнечной системы, известно, что в настоящее время НАСА не рассматривает какие-либо миссии. Было подсчитано, что полет к Седне может занять 24,48 года с использованием гравитационного ассистента Юпитера, исходя из дат запуска 6 мая 2033 года или 23 июня 2046 года. Седна будет находиться на расстоянии 77,27 или 76,43 а.е. от Солнца, когда космический корабль прибудет ближе к концу 2057 или 2073, соответственно.
В мае 2018 года астрофизик Итан Сигель публично выступил за запуск космического зонда для изучения Седны по мере приближения к перигелию. Сигель охарактеризовал Седну как привлекательную цель из-за ее статуса возможного внутреннего объекта облака Оорта. Из-за долгого орбитального периода Седны «у нас не будет возможности снова изучать ее так близко к Солнцу в течение многих тысячелетий». Такую миссию могут облегчить двухступенчатые 4-сеточные ионные двигатели, которые могут значительно сократить время полета при питании, например, от термоядерного реактора.
Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 30 января 2014 г. и не отражает последующих правок. () | Викискладе есть СМИ, связанные с: Седна (категория ) |
