Русская Википедия:(90377) Седна

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Не путать Шаблон:Планета Седна (90377 Sedna по каталогу Центра малых планет[1]) — транснептуновый объект. Получила имя в честь эскимосской богини морских зверей Седны. Была открыта 14 ноября 2003 года американскими наблюдателями Брауном, Трухильо и Рабиновицем. Перигелий Седны в два с половиной раза дальше от Солнца, чем орбита Нептуна, а большая часть орбиты расположена ещё дальше (афелий примерно равен 960 а.е., что превышает расстояние Солнце — Нептун в 32 раза). Это делает Седну одним из наиболее удалённых известных объектов Солнечной системы, за исключением долгопериодических комет.

Седна была одним из претендентов на статус карликовой планеты[2]Шаблон:Переход. Спектроскопический анализ показал, что поверхностный состав Седны подобен аналогичному составу на некоторых других транснептуновых объектах и является смесью воды, метана, льдов азота с толинами. Поверхность Седны — одна из самых красных в Солнечной системе[3].

Седне необходимо примерно 11 400 лет для того, чтобы совершить полный оборот по своей сильно вытянутой орбите, которая в ближайшей от Солнца точке находится на расстоянии 76 а.е., а в дальней — на 900 а.е. Центр малых планет в настоящее время придерживается версии, что транснептуновый объект Седна размещена в рассеянном диске, образовавшемся из пояса Койпера, «рассеянном» за счёт гравитационного взаимодействия с внешними планетами, в основном Нептуна. Однако, эта классификация оспаривается, поскольку Седна никогда достаточно близко не приближалась к Нептуну, чтобы быть рассеянной им, отчего у некоторых астрономов (в том числе и у её первооткрывателя) имеется мнение, что Седну стоит скорее всего считать первым известным представителем внутренней части облака Оорта[4]. Кроме того, имеется предположение, что орбита Седны была изменена под действием гравитации проходящей рядом с Солнечной системой звезды из рассеянного звёздного скопления или даже, что она была захвачена из другой звёздной системы. Также есть предположения, что орбиты Седны и Шаблон:Mpl являются доказательством того, что за орбитой Нептуна, в нескольких сотнях а.е. от Солнца, имеется крупная планета-пастух, представляющая собой суперземлю[5] или пятый газовый гигант. Астроном Майкл Браун, один из первооткрывателей Седны и карликовых планет Эриды, Хаумеа и Макемаке, считает, что Седна является наиболее важным с научной точки зрения из найденных на сегодняшний день транснептуновых объектов, в связи с её необычной орбитой, которая, скорее всего, может дать ценную информацию о происхождении и ранних стадиях эволюции Солнечной системы[6].

Открытие и название

Файл:Artist's conception of Sedna.jpg
Седна. Художественное изображение NASA. Правильно отображены её большая удалённость от Солнца и красный цвет поверхности.

Седна была открыта в Паломарской обсерватории в рамках программы поиска транснептуновых объектов, проводившейся с 2001 года группой американских астрономов, в которую входили: Майкл Браун из Калифорнийского технологического института, Чадвик Трухильо из Обсерватории Гемини и Давид Рабиновиц из Йельского университета.[7]. В качестве основного инструмента они использовали 1,2-метровый телескоп имени Самуэля Ошина, оснащённый 160-мегапиксельной ПЗС-матрицей. Впервые Седну обнаружили 14 ноября 2003 года на трёх снимках, сделанных в 6:32, 8:03 и 9:38 UTC. За эти 3,1 часа объект переместился на 4,6 угловых секунды по отношению к звёздам, что указывало на крайне большое расстояние до него — около 100 а. е. Последующие наблюдения, в ноябре-декабре 2003 года с помощью телескопа СМАРТС в Серро-Тололо, Межамериканской обсерватории в Чили, а также с телескопом Tenagra IV в обсерватории Кека на Гавайях показали, что объект двигался по далёкой орбите с большим эксцентриситетом. Позднее объект был идентифицирован на старых изображениях до 1990 года. Эти данные позволили более точно рассчитать его орбиту[8].

При регистрации открытия объекту было присвоено обозначение Шаблон:Mp.

На своём сайте Майкл Браун написал[9]: Шаблон:Начало цитаты Наш недавно открытый объект является холодным, самым отдалённым местом, известным в Солнечной системе, поэтому мы чувствуем, что уместно назвать его в честь Седны, богини морей у эскимосов, которая, Шаблон:Comment. Шаблон:Oq Шаблон:Конец цитаты

Браун также предложил Международному астрономическому союзу (МАС) и Центру малых планет, именовать любые объекты, обнаруженные в будущем в области орбиты Седны, в честь богов из мифологий народов Арктики[9]. После данного заявления наименование «Седна» было опубликовано, прежде чем объект был официально пронумерован[10]. Брайан Марсден, руководитель Центра малых планет, заявил, что данная публикация является нарушением протокола и некоторые члены МАС могут голосовать против неё[11]. Однако, против опубликованного наименования возражений не поступило и не было предложено ни одного другого имени для данного объекта. Комитет МАС по наименованию малых тел Солнечной системы официально присвоил Седне имя в сентябре 2004 года[12], а также предположил, что в случаях заинтересованности, имена космическим объектам могут присваиваться до официального пронумерования[10].

Статус

По состоянию на 2022 год, Седна официально не является ни карликовой планетой, ни плутоидом[13]. В резолюции 5, принятой на XXVI Ассамблее Международного астрономического союза, установившей определение карликовой планеты, содержится требование, что она должна иметь «достаточную массу, чтобы войти в гидростатическое равновесие»[14], но анонсированное в этой резолюции «разграничение объектов между карликовыми планетами и другими категориями» до сих пор не разработано. Вне зависимости от этого, некоторые астрономы считают, что размеры Седны позволяют присвоить ей этот статус[15][16].

Орбита и вращение

Орбита седны лежит далеко за пределами этих орбит и по удалённости от Солнца превосходит их в несколько раз
Орбита Седны (красная) в сравнении с орбитами Юпитера (оранжевая), Сатурна (жёлтая), Урана (зелёная), Нептуна (синяя) и Плутона (сиреневая)

Наклон орбиты составляет 11,932°. У Седны самый длинный орбитальный период среди известных крупных объектов в Солнечной системе, который составляет примерно 11 487 лет[17] (назывались также оценки в 10 836 лет и в 11 664 года). Большая полуось орбиты Седны составляет a = 509,1 а. е., а сама орбита очень вытянутая, с эксцентриситетом, равным e = 0,8506. Перигелий орбиты один из самых отдалённых среди объектов Солнечной системы[18], и составляет 76,1 а. е. (больше только у 2012 VP113 — 80,51 а. е.), Седна пройдёт его в 2076 году, а афелий составляет 942 а. е[17]. При открытии Седны расстояние до неё составляло 89,6 а. е. от Солнца[19], то есть она в два раза дальше, чем Плутон. Эрида была обнаружена позже тем же самым образом на удалении в 97 а. е. Хотя орбиты некоторых долгопериодических комет простираются дальше, чем Седна, они слишком тусклы для того, чтобы быть обнаруженными, кроме случаев приближения перигелия внутри Солнечной системы. При приближении Седны к своему перигелию в середине 2076 года[20], Солнце в её небе будет выглядеть просто как очень яркая звезда, только в 100 раз более яркая, чем наблюдаемая нами полная луна на Земле, и слишком удаленная, чтобы можно было различить её диск невооружённым глазом[21].

При обнаружении Седны первоначально предполагали, что у неё необычно долгий период вращения (от 20 до 50 дней)[21], и что вращение Седны может быть замедлено гравитационным притяжением большого спутника, похожего на спутник Плутона Харон[22]. Проведенный космическим телескопом Хаббл поиск такого спутника в марте 2004 ничего не обнаружил[23], а последующие измерения телескопом MMT позволили учёным составить картину о более коротком периоде вращения (около 10 часов), который является гораздо более типичным для данного объекта[24].

Физические характеристики

Файл:Artist's concept of the Solar System as viewed from Sedna.jpg
Поверхность Седны глазами художника
Файл:Sedna art.png
Седна, рисунок НАСА

Абсолютная звёздная величина Седны равняется 1,56 единиц[25], а альбедо находится в пределах 0,26—0,36[26].

На момент открытия в 2003 году Седна была самым большим транснептуновым объектом после Плутона. Сегодня она является, скорее всего, только пятой, уступая плутоидам — Эриде, Плутону, Макемаке и Хаумеа[27].

До 2007 года верхняя граница диаметра Седны оценивалась в 1800 км, но после наблюдений с помощью телескопа Спитцера это значение было снижено до 1600 км[28]. В 2012 году исследования, проводимые обсерваторией Гершеля, позволяют оценить диаметр Седны в 995 ± 80 км, что составляет немного более 40 % размера Плутона и, следовательно, Седна является объектом, меньшим, чем спутник Плутона Харон[26].

На художественной иллюстрации Седны, представленной NASA журналистам, изображён гипотетический спутник Седны. Однако в апреле 2004 года было установлено, что Седна не имеет спутников. Таким образом, точное определение массы планеты чисто расчётным методом невозможно и требует отправки к ней космического зонда.

Наблюдения с помощью 1,3-метрового телескопа SMARTS в обсерватории Серро-Тололо свидетельствуют, что Седна является одним из самых красных объектов в Солнечной системе, почти такой же красной, как и Марс[22]. Чедвик Трухильо и его коллеги предполагают, что красный цвет Седны обусловлен тем, что её поверхность покрыта углеводородным осадком или толином, образованным из более простых органических соединений вследствие длительного воздействия ультрафиолетового излучения[29]. Поверхность Седны имеет однородный цвет и спектр, что, вероятно, обусловлено тем, что она меньше подвержена влиянию других космических тел по сравнению с объектами, расположенными ближе к Солнцу, которые смогут оставлять светлые пятна на ледяной поверхности (например, на кентавре (8405) Асбол)[29]. Седна и два других удаленных объекта ((87269) 2000 OO67 и (308933) 2006 SQ372) разделяют цвет с внешними классическими объектами пояса Койпера и кентавром (5145) Фол, намекая на схожий регион происхождения[30]. При более чётком рассмотрении расчёты показывают, что поверхность Седны не может быть покрыта более чем на 60 % замерзшим метаном, и не может быть покрыта более чем на 70 % водным льдом[29]. Наличие метана также подтверждает теорию о существовании толина на поверхности Седны, так как он образуется при облучении метана[31]. Мария Баруччи и её коллеги при сравнении спектров Седны и Тритона обнаружили полосы абсорбции, принадлежащие льдам метана и азота. Благодаря этому они предположили состав поверхности Седны, отличный от состава, предложенного Трухильо и его коллегами: 24 % толина, схожего по типу с толином, обнаруженным на Тритоне, 7 % аморфного углерода, 10 % азота, 26 % метанола и 33 % метана[32]. Присутствие метана и водного льда было подтверждено в 2006 году фотометрией инфракрасного излучения при помощи космического телескопа Спитцер[31].

Наличие азота на поверхности Седны указывает на то, что она хотя бы на короткое время могла иметь атмосферу. Во время 200-летнего, более близкого к перигелию периода, максимальная температура на Седне должна превысить 35,6 K (−237,6 °C). При достижении данных температур поверхности должен произойти переход между альфа-фазой и бета-фазой твёрдого азота, наблюдаемый на Тритоне. Достигнув температуры в 38 K, давление паров азота составит 14 микробар (0,000014 атмосфер)[32]. Однако, насыщенный красный спектральный наклон свидетельствует о высокой концентрации органических веществ на поверхности Седны, а слабые полосы абсорбции метана показывают, что метан не образовался недавно и имеет более древнее происхождение. Это означает, что поверхность Седны слишком холодна для того, чтобы метан испарялся, а затем возвращался в виде снега, как это происходит на Тритоне и, вероятно, на Плутоне[31].

Опираясь на модель внутреннего нагревания Седны благодаря радиоактивному распаду, некоторые учёные делают предположение о наличии у Седны способности поддерживать подземный океан воды в жидком состоянии[33].

Классификация

Шаблон:ТНО imagemap Первооткрыватели Седны утверждают, что она является первым наблюдаемым объектом облака Оорта, поскольку её афелий существенно дальше, чем у известных объектов пояса Койпера. Другие исследователи причисляют её к поясу Койпера.

Первооткрыватель Седны Майкл Браун приводит три версии того, как Седна могла оказаться на своей орбите: гравитационное влияние неоткрытой транснептуновой планеты, однократное прохождение звезды на расстоянии порядка 500 а. е. от Солнца и формирование Солнечной системы в звёздном скоплении. Последнюю версию учёный считает наиболее вероятной. Тем не менее, пока не будут открыты другие объекты со схожими орбитами, ни одну из гипотез проверить невозможно.

Открытие Седны оживило дискуссию о том, какие объекты Солнечной системы следует считать планетами.

Исследования

Седна достигнет перигелия примерно в 2075—2076 годах. Наибольшая приближенность к Солнцу даст учёным возможность для более подробного изучения (следующего приближения придётся ждать около 11 500 лет). Хотя Седна и внесена в список исследований Солнечной системы НАСА[34], в ближайшем времени не планируется никаких миссий[35].

Исследователи ИКИ РАН вычислили, что наиболее благоприятный момент запуска для достижения Седны — 2029 год. При запуске в этот год, полёт к ней может занять не более 18 лет. При нынешних технических возможностях человечества, для достижения Седны аппараты к ней можно будет отправлять и позже, вплоть до 2037 года, но чем позднее состоится запуск, тем дольше будет перелёт[36].

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:MinorPlanets Navigator Шаблон:ВС Шаблон:ТНО Шаблон:Солнечная система

  1. Шаблон:Cite web
  2. Шаблон:Cite web
  3. Шаблон:Статья
  4. Шаблон:Cite web
  5. Шаблон:Cite web
  6. Шаблон:Cite web
  7. Шаблон:Статья
  8. Mike Brown, David Rabinowitz, Chad Trujillo (2004). «Discovery of a Candidate Inner Oort Cloud Planetoid». Astrophysical Journal 617 (1): 645—649. arXiv: Шаблон:Cite web. Bibcode Шаблон:Cite web. doi: 10.1086/422095.
  9. 9,0 9,1 Brown, Mike. «Шаблон:Cite web». Caltech.
  10. 10,0 10,1 Шаблон:Cite web
  11. Шаблон:Cite web
  12. Шаблон:Cite web
  13. Шаблон:Cite web
  14. Шаблон:Cite web
  15. Шаблон:Cite web
  16. Шаблон:Статья
  17. 17,0 17,1 Шаблон:Cite web (Solution using the Solar System Barycenter and barycentric coordinates. Select Ephemeris Type:Elements and Center:@0) (saved Horizons output file 2011-Feb-04)
  18. Шаблон:Статья
  19. Шаблон:Cite web
  20. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Horizons2076 не указан текст
  21. 21,0 21,1 Шаблон:Cite web
  22. 22,0 22,1 Шаблон:Cite web
  23. Шаблон:Cite web
  24. Шаблон:Статья
  25. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок jpldata не указан текст
  26. 26,0 26,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок herschel не указан текст
  27. Шаблон:Статья
  28. Шаблон:Cite web
  29. 29,0 29,1 29,2 Шаблон:Статья
  30. Шаблон:Статья
  31. 31,0 31,1 31,2 Шаблон:Статья
  32. 32,0 32,1 Шаблон:Статья
  33. Шаблон:Статья
  34. Шаблон:Cite web
  35. Шаблон:Cite web
  36. Шаблон:Cite web // Роскосмос, 20 января 2022.