Isoleret trans-neptunsk objekt

Detached trans-Neptunian objects ( engelsk  detached objects ) - en klasse af objekter i solsystemet placeret uden for Neptuns kredsløb . Disse objekter har orbitale perihelpunkter i betydelig afstand fra Neptun og oplever ikke dens gravitationspåvirkning, og det gør dem i det væsentlige "isolerede" fra resten af ​​solsystemet [1] [2] .

Som sådan er de væsentligt forskellige fra de fleste kendte trans-neptunske objekter , hvis kredsløb har ændret sig i varierende grad til deres nuværende tilstand på grund af gravitationsforstyrrelser fra møder med gasgiganter , overvejende Neptun. Isolerede objekter har større orbitale perihelioner end andre grupper af TNO'er, inklusive objekter, der er i orbital resonans med Neptun , såsom Pluto , klassiske Kuiper-bælteobjekter , der ikke er i resonans, såsom Makemake , og spredte diskobjekter , såsom Eris .

Ifølge den formelle klassificering af Deep Survey of the Ecliptic [3] er isolerede objekter repræsenteret af udvidede spredte skiveobjekter ( E-SDO ) [4] , fjerntliggende genstande (DDO ) [ 5 ] eller fortsættelsesspredt disk . Dette afspejler de dynamiske gradueringer, der kan eksistere mellem orbitalparametrene for spredte diskobjekter og isolerede objekter.   

Mindst ni sådanne objekter er allerede pålideligt identificeret [6] , hvoraf den bedst kendte sandsynligvis er Sedna .

Baner

Separate objekter har som regel store baner med store excentriciteter med store halvakser  - op til flere hundrede astronomiske enheder (AU, radius af jordens bane). Sådanne baner var ikke resultatet af gravitationsspredning fra gasgiganter (specifikt Neptun ). For at forklare dette fænomen er der fremsat en række forklaringer, herunder interaktion med en forbipasserende stjerne [7] og indflydelsen fra en fjern stor planet [5] , for eksempel den femte gaskæmpe . Klassifikationen foreslået af Ecliptic Deep Survey -gruppen introducerer en formel skelnen mellem objekter i nærheden af ​​den spredte skive (som kunne blive spredt af Neptun) og dens fjerne objekter (f.eks. (90377) Sedna ), ved hjælp af en Tisserand-kriterieværdi , der starter fra 3 [3] .

Efter computersimuleringer konkluderede Ann-Marie Madigan fra Institut for Astrofysiske og Planetariske Videnskaber og kolleger, at de mærkelige baner for isolerede trans-neptunske objekter ikke forklares af eksistensen af ​​Planet Nine , men af ​​kollektiv tyngdekraft, da mindre objekter bevæger sig fra side af Solen styrter ind i flere store objekter såsom Sedna, som et resultat af hvilket større objekter afvises til udkanten af ​​solsystemet og parametrene for deres baner ændres [8] [9] .

Klassifikation

Fritliggende objekter er en af ​​fire forskellige klasser af TNO'er (de tre andre klasser er klassiske Kuiper-bælteobjekter , resonante trans-neptunske objekter og spredte diskobjekter ). I isolerede objekter er perihelium som regel i en afstand på mere end 40 AU. e. forhindrer stærke interaktioner med Neptun, som har en næsten cirkulær bane med en radius på 30 AU. e. Der er dog ingen klare grænser mellem zonen med spredte skiveobjekter og zonen af ​​isolerede objekter, da der kan være trans-neptunske objekter i den mellemliggende region med et perihelium i en afstand mellem 37 og 40 AU. e. [6] Et sådant mellemobjekt, med en veldefineret kredsløb , er (120132) 2003 FY 128 .

Opdagelsen af ​​(90377) Sedna har sammen med flere andre objekter såsom (148209) 2000 CR105 og 2004 XR 190 (også kendt som "Buffy") foranlediget en diskussion om kategoriseringen af ​​fjerne objekter, der også kunne være en del af indre Oort-sky eller (mere sandsynligt) overgangsobjekter mellem den spredte skive og den indre del af Oort-skyen [2] .

Selvom Sedna officielt betragtes som et scattered disk object (MPC), foreslog dets opdager Michael Brown , at siden dets perihelium er 76 AU. e. og for langt fra gravitationspåvirkningen fra Neptun, så den bør betragtes som et objekt af den indre Oort-sky og ikke en del af den spredte skive [10] . Denne klassificering af Sedna som en separat enhed er accepteret i nyere publikationer [11] .

Fraværet af signifikant gravitationsinteraktion med de ydre planeter antages således at skabe en udvidet ydre gruppe, der starter et sted mellem Sedna (perihelion 76 AU) og mere konventionelle spredte diskobjekter som Eris (perihelion 37 AU). Eris er opført som et spredt diskobjekt af Ecliptic Deep Survey [12] .

Et af problemerne med denne udvidede kategori er, at svage resonanser kan eksistere, og dette vil være svært at bevise, på grund af kaotiske planetariske forstyrrelser og den nuværende mangel på nøjagtig bestemmelse af disse fjerne objekters kredsløb. Disse objekter har omløbsperioder på mere end 300 år, og de fleste af dem blev kun observeret i en kort bue over et par års observationer. På grund af deres store afstand og langsomme bevægelse mod stjerners baggrund skal der gå årtier, før deres orbitale parametre kan bestemmes godt nok til at bekræfte eller udelukke tilstedeværelsen af ​​en resonans med sikkerhed. Yderligere undersøgelse af disse objekters baner og potentielle resonans vil hjælpe med at forstå bevægelsen af ​​gigantiske planeter og solsystemets udvikling. For eksempel viser Emelianenkos og Kiselevs metoder i 2007, at mange fjerne objekter kan være i resonans med Neptun. De viser en 10% chance for, at 2000 CR 105 er på 1:20 resonans, en 38% chance for, at 2003 QK 91 er på 3:10 resonans, og en 84% chance for, at (82075) 2000 YW 34 er på 3:8 resonans med Neptun [13] . Dværgplanetkandidat (145480) 2005 TB 190 ser ud til at have mindre end 1 % chance for en 1:4 resonans [13] .

Kandidater

Her er en liste over kendte objekter, i rækkefølge efter faldende perihelion, som ikke let kan spredes af Neptun og derfor sandsynligvis vil være isolerede objekter:

Ordningsnummer
[ 14]
Navn
 Diameter
(km)
 H
 Perihelion
(a.u.)
 Aphelios
(a.u.)
 Åbningsår
_
 pionerer
 Diameterberegningsmetode
[
15 ]
 Type
90377 (90377) Sedna 1200-1600 1.6 76,1 975,5 2003 Michael Brown , Chadwick Trujillo , David Rabinovich Termisk [16] Fritliggende [17]
2004XR190 _ 335-850 4.5 52,3 61,8 2004 Linnie Jones og andre Formodet Fritliggende [18] [19]
2004 VN 112 130-300 6.4 47,3 614 2004 Cerro Tololo Observatorium [20] Formodet Fritliggende [21]
145480 2005 TB 190 ~500 4.7 46,2 106,5 2005 A. Becker m.fl. Formodet Fritliggende
148209 2000 CR 105 ~250 6.1 44,3 397 2000 Lowell Observatorium Formodet Fritliggende [18]
2003 UY 291 ~150 7.3 41,2 57,1 2003 J. Pittikhova og andre. Formodet Et klassisk Kuiper bælteobjekt? [22]
82075 2000 YW 134 ~500 4.7 41,0 73,9 2000 rumur Formodet 3:8 resonant [23]
48639 1995 TL8 ~350 5.2 40,0 64,5 1995 A. Gleason Formodet Fritliggende
2003 QK91 ~180 6.9 38,4 98,5 2003 J. Elliot et al. Formodet Fritliggende [24]
2003 FZ129 ~150 7.3 38,0 85,6 2003 Mauna Kea Observatory [20] Formodet Fritliggende [25]
134210 2005 PQ21 ~200 6.7 37,6 87,6 2005 Cerro Tololo Formodet Fritliggende [26]
2006 QH181 ~765 3.8 37,6 97,0 2006 Cerro Tololo [20] Formodet Fritliggende eller 1:5 resonans? [27]
120132 2003 FY128 ~440 4.8 37,0 61,7 2003 NETT Formodet Fritliggende [28]
2006 HX122 ~290 5.9 36,4 102,6 2006 Mark Bue [20] Formodet Fritstående [29] eller 2:7 resonans? [tredive]
2010KZ39 _ 440-980 3.9 39,1 52,5 2010 Andrzej Udalsky Formodet Isoleret [31] eller klassisk Edgeworth-Kuiper bælte objekt [32]

Noter

  1. ↑ PS Lykawka; T. Mukai. En ydre planet hinsides Pluto og oprindelsen af ​​den trans-neptunske bæltearkitektur // Astronomical Journal  :  tidsskrift. - 2008. - Bd. 135 . — S. 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) Fortryk af artikel (pdf) Arkiveret 25. maj 2006 på 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 og KJ Meech. The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamisk klassifikation, Kuiperbæltsplanet og kernepopulationen  (engelsk)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 129 .
  4. ↑ Beviser for en udvidet spredt disk? . Hentet 15. februar 2011. Arkiveret fra originalen 4. februar 2012.
  5. ↑ 1 2 Rodney S. Gomes; Matese, J; Lissauer, J. En fjern planetarisk-masse-sol-ledsager kan have produceret fjerne løsrevne objekter  // Icarus  :  journal. - Elsevier, 2006. - Vol. 184 , nr. 2 . - S. 589-601 . - doi : 10.1016/j.icarus.2006.05.026 . - .
  6. ↑ 1 2 Lykawka, Patryk Sofia & Mukai, Tadashi. Dynamisk klassificering af trans-neptunske objekter: Undersøgelse af deres oprindelse, evolution og indbyrdes sammenhæng  (engelsk)  // Icarus  : journal. - Elsevier , 2007. - Juli ( vol. 189 , nr. 1 ). - S. 213-232 . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.01.001 .
  7. ↑ Morbidelli, Alessandro; Levison, Harold F. Scenarier for oprindelsen af ​​de trans-neptunske objekters kredsløb 2000 CR 105 og 2003 VB 12  //  The Astronomical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2004. - November ( vol. 128 , nr. 5 ). - P. 2564-2576 . - doi : 10.1086/424617 .
  8. ↑ Kollektiv tyngdekraft, ikke Planet Nine, kan påvirke kredsløbene for trans-neptunske objekter . Hentet 12. juni 2018. Arkiveret fra originalen 12. juni 2018.
  9. ↑ Kollektiv tyngdekraft, ikke Planet Nine, kan forklare 'fritliggende objekters' kredsløb . Hentet 12. juni 2018. Arkiveret fra originalen 12. juni 2018.
  10. ↑ Brown, Michael Sedna (Det koldeste, fjerneste sted, der er kendt i solsystemet; muligvis det første objekt i den længe-hypoteserede Oort-sky) . California Institute of Technology, Institut for Geologiske Videnskaber. Hentet 2. juli 2008. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  11. ↑ Jewitt, David , A. Moro-Martın, P.Lacerda Kuiper-bæltet og andre affaldsskiver skal vises i Astrophysics in the Next Decade , Springer Verlag (2009). Fortryk af artiklen (pdf) Arkiveret 18. september 2009 på Wayback Machine
  12. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 136199 . SwRI (Space Science Department) (28. december 2007). Hentet 25. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  13. ↑ 1 2 Emel'yanenko, VV Resonansbevægelse af trans-neptunske objekter i  højexcentricitetsbaner (engelsk)  // Astronomy Letters  : journal. - 2008. - Bd. 34 . - S. 271-279 . - doi : 10.1007/s11443-008-4007-9 . - . (kræver abonnement)
  14. ↑ Objekter med et Minor Planets Center- betegnelsesnummer har en bane med flere observationer taget over en længere periode, som derfor er bedre bestemt og mere sikkert kendt end kredsløbet for objekter med kun en foreløbig betegnelse .
  15. ↑ "Antaget" betyder, at objektets albedo antages at være 0,04, og objektets diameter beregnes i overensstemmelse hermed.
  16. ↑ Fra målinger foretaget i infrarødt med Spitzer Space Telescope .
  17. ↑ WM Grundy, KS Noll og DC Stephens. Forskellige albedoer af små trans-neptunske objekter  (engelsk)  // Icarus . - Elsevier, 2005. - Juli ( vol. 176 , nr. 1 ). - S. 184-191 . - doi : 10.1016/j.icarus.2005.01.007 . ( Arxiv.org Arkiveret 24. februar 2020 på Wayback Machine )
  18. ↑ 1 2 E. L. Schaller og M. E. Brown. Flygtige tab og tilbageholdelse på Kuiper-bælteobjekter  (engelsk)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2007. - Vol. 659 . - PI61-I.64 . - doi : 10.1086/516709 . ( PDF Arkiveret 24. august 2007 på Wayback Machine )
  19. ↑ R. L. Allen, B. Gladman. Opdagelse af et Kuiperbæltsobjekt med lav excentricitet og høj hældning ved 58 AU  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 640 . opdagelsespapir. Preprint Arkiveret 29. juli 2020 på Wayback Machine
  20. ↑ 1 2 3 4 Liste over kentaurer og objekter med spredte diske . Hentet 24. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  21. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 04VN112 (utilgængeligt link) . SwRI (Space Science Department) (8. november 2007). Hentet 17. juli 2008. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012. 
  22. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 03UY291 . SwRI (Space Science Department) (2. december 2005). Hentet 22. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  23. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 82075 (utilgængeligt link) . SwRI (Space Science Department) (16. april 2004). Hentet 18. juli 2008. Arkiveret fra originalen 8. juli 2012. 
  24. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 03QK91 . SwRI (Space Science Department) (7. juni 2008). Dato for adgang: 27. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  25. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 03FZ129 . SwRI (Space Science Department) (10. juli 2005). Dato for adgang: 27. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  26. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 134210 . SwRI (Space Science Department) (30. juli 2006). Dato for adgang: 24. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  27. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 06QH181 . SwRI (Space Science Department) (5. marts 2008). Hentet 29. juli 2008. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  28. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 120132 (utilgængeligt link) . SwRI (Space Science Department) (2. april 2006). Hentet 22. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012. 
  29. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 06HX122 . SwRI (Space Science Department) (16. juli 2007). Dato for adgang: 23. januar 2009. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  30. ↑ MPEC 2008-K28: 2006 HX122 . Minor Planet Center (23. maj 2008). Dato for adgang: 30. januar 2009. Arkiveret fra originalen den 8. juli 2012.
  31. ↑ Mark Buie . Orbit Fit og astrometrisk rekord for 10KZ39 . SwRI (Space Science Department) (2010-06-16 med 19 ud af 19 observationer over 0,98 år (356 dage)). Hentet 18. august 2011. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.
  32. ↑ 2010 KZ39 . IAU Minor Planet Center. Hentet 18. august 2011. Arkiveret fra originalen 15. juli 2012.