Isolerat trans-neptuniskt objekt

Fristående trans-neptuniska objekt ( engelska  detached objects ) - en klass av objekt i solsystemet placerade bortom Neptunus omloppsbana . Dessa objekt har orbitala perihelpunkter på ett avsevärt avstånd från Neptunus och upplever inte dess gravitationsinflytande, och detta gör dem i huvudsak "isolerade" från resten av solsystemet [1] [2] .

Som sådana skiljer de sig väsentligt från de flesta kända trans-Neptuniska objekt , vars banor har ändrats i varierande grad till deras nuvarande tillstånd på grund av gravitationsstörningar från möten med gasjättar , övervägande Neptunus. Isolerade objekt har större orbitala perihelioner än andra grupper av TNO, inklusive objekt som är i orbital resonans med Neptunus , såsom Pluto , klassiska Kuiperbältsobjekt som inte är i resonans, såsom Makemake , och spridda skivobjekt , som Eris .

Enligt den formella klassificeringen av Deep Survey of the Ecliptic [3] representeras isolerade objekt av utvidgade spridda skivobjekt ( E-SDO ) [4] , avlägsna fristående objekt (DDO ) [ 5 ] eller fortsättningsspridda skivor . Detta återspeglar de dynamiska graderingarna som kan finnas mellan orbitalparametrarna för objekt med spridda skivor och isolerade objekt.   

Åtminstone nio sådana objekt har redan identifierats på ett tillförlitligt sätt [6] , varav det mest kända förmodligen är Sedna .

Banor

Separata objekt har som regel stora banor med stora excentriciteter med stora halvaxlar  - upp till flera hundra astronomiska enheter (AU, radien för jordens omloppsbana). Sådana banor var inte resultatet av gravitationsspridning av gasjättar (särskilt Neptunus ). För att förklara detta fenomen har ett antal förklaringar lagts fram, bland annat interaktion med en passerande stjärna [7] och påverkan av en avlägsen stor planet [5] , till exempel den femte gasjätten . Klassificeringen som föreslagits av gruppen Ecliptic Deep Survey introducerar en formell distinktion mellan närliggande objekt på den spridda skivan (som kan spridas av Neptunus) och dess avlägsna objekt (till exempel (90377) Sedna ), med hjälp av ett Tisserand-kriterievärde som börjar från 3 [3] .

Efter datorsimuleringar drog Ann-Marie Madigan från institutionen för astrofysik och planetvetenskap och kollegor slutsatsen att de märkliga banorna för isolerade trans-neptuniska objekt inte förklaras av existensen av Planet Nine , utan av kollektiv gravitation, eftersom mindre föremål som rör sig från sidan av solen kraschar in i fler stora objekt som Sedna, som ett resultat av vilket större objekt stöts bort till utkanten av solsystemet och parametrarna för deras banor ändras [8] [9] .

Klassificering

Fristående objekt är en av fyra distinkta klasser av TNO:er (de andra tre klasserna är klassiska Kuiper-bälteobjekt , resonanta trans-Neptuniska objekt och spridda diskobjekt ). I isolerade föremål är perihelionen som regel på ett avstånd av mer än 40 AU. e. förhindrar starka interaktioner med Neptunus, som har en nästan cirkulär bana med en radie på 30 AU. e. Det finns dock inga tydliga gränser mellan zonen av spridda skivobjekt och zonen av isolerade objekt, eftersom det kan finnas trans-neptuniska objekt i den mellanliggande regionen med en perihelion på ett avstånd mellan 37 och 40 AU. e. [6] Ett sådant mellanliggande objekt, med en väldefinierad bana , är (120132) 2003 FY 128 .

Upptäckten av (90377) Sedna , tillsammans med flera andra objekt som (148209) 2000 CR105 och 2004 XR 190 (även känd som "Buffy"), har föranlett en diskussion om kategoriseringen av avlägsna objekt som också kan vara en del av inre Oorts moln eller (mer troligt) övergångsobjekt mellan den spridda skivan och den inre delen av Oorts moln [2] .

Även om Sedna officiellt anses vara ett scattered disk object (MPC), föreslog dess upptäckare Michael Brown att eftersom dess perihelion är 76 AU. e. och för långt från gravitationsinflytandet från Neptunus, så det bör betraktas som ett objekt i det inre Oort-molnet och inte en del av den spridda skivan [10] . Denna klassificering av Sedna som en separat enhet accepteras i nya publikationer [11] .

Således antas frånvaron av signifikant gravitationsinteraktion med de yttre planeterna skapa en utökad yttre grupp som börjar någonstans mellan Sedna (perihelion 76 AU) och mer konventionella spridda skivobjekt som Eris (perihelion 37 AU). Eris listas som ett spritt skivobjekt av Ecliptic Deep Survey [12] .

Ett av problemen med denna utökade kategori är att svaga resonanser kan finnas, och detta kommer att vara svårt att bevisa, på grund av kaotiska planetariska störningar och den nuvarande bristen på exakt bestämning av banorna för dessa avlägsna objekt. Dessa objekt har omloppsperioder på mer än 300 år, och de flesta av dem observerades endast under en kort båge under ett par års observationer. På grund av deras stora avstånd och långsamma rörelse mot stjärnornas bakgrund måste decennier passera innan deras omloppsparametrar kan bestämmas tillräckligt bra för att bekräfta eller utesluta förekomsten av en resonans med säkerhet. Ytterligare studier av dessa objekts banor och potentiell resonans kommer att hjälpa till att förstå rörelsen hos jätteplaneter och solsystemets utveckling. Till exempel visar Emelianenkos och Kiselevs metoder 2007 att många avlägsna objekt kan vara i resonans med Neptunus. De visar en 10% chans att 2000 CR 105 har 1:20 resonans, en 38% chans att 2003 QK 91 har 3:10 resonans och en 84% chans att (82075) 2000 YW 34 har 3:8 resonans med Neptunus [13] . Dvärgplanetkandidat (145480) 2005 TB 190 verkar ha mindre än 1 % chans för en 1:4-resonans [13] .

Kandidater

Här är en lista över kända objekt, i ordning efter minskande perihelion, som inte lätt kan spridas av Neptunus och därför sannolikt är isolerade objekt:

Ordningsnummer
[ 14]
namn
 Diameter
(km)
 H
 Perihelion
(a.u.)
 Aphelios
(a.u.)
 Öppningsår
_
 pionjärer
 Diameterberäkningsmetod
[
15 ]
 Sorts
90377 (90377) Sedna 1200-1600 1.6 76,1 975,5 2003 Michael Brown , Chadwick Trujillo , David Rabinovich Termisk [16] Fristående [17]
2004XR190 _ 335-850 4.5 52,3 61,8 2004 Linnie Jones och andra Förment Fristående [18] [19]
2004 VN 112 130-300 6.4 47,3 614 2004 Cerro Tololo-observatoriet [20] Förment Fristående [21]
145480 2005 TB 190 ~500 4.7 46,2 106,5 2005 A. Becker och andra. Förment Friliggande
148209 2000 CR 105 ~250 6.1 44,3 397 2000 Lowell observatorium Förment Fristående [18]
2003 UY 291 ~150 7.3 41.2 57,1 2003 J. Pittikhova och andra. Förment Ett klassiskt Kuiperbältesobjekt? [22]
82075 2000 YW 134 ~500 4.7 41,0 73,9 2000 rymdklocka Förment 3:8 resonant [23]
48639 1995 TL8 ~350 5.2 40,0 64,5 1995 A. Gleason Förment Friliggande
2003 QK91 ~180 6.9 38,4 98,5 2003 J. Elliot et al. Förment Fristående [24]
2003 FZ129 ~150 7.3 38,0 85,6 2003 Mauna Kea Observatory [20] Förment Fristående [25]
134210 2005 PQ21 ~200 6.7 37,6 87,6 2005 Cerro Tololo Förment Fristående [26]
2006 QH181 ~765 3.8 37,6 97,0 2006 Cerro Tololo [20] Förment Fristående eller 1:5 resonans? [27]
120132 2003 FY128 ~440 4.8 37,0 61,7 2003 PROPERT Förment Fristående [28]
2006 HX122 ~290 5.9 36,4 102,6 2006 Mark Bue [20] Förment Fristående [29] eller 2:7 resonans? [trettio]
2010KZ39 _ 440-980 3.9 39,1 52,5 2010 Andrzej Udalsky Förment Isolerat [31] eller klassiskt Edgeworth-Kuiper Belt-objekt [32]

Anteckningar

  1. ↑ PS Lykawka; T. Mukai. En yttre planet bortom Pluto och ursprunget till den trans-neptuniska bältets arkitektur // Astronomical Journal  :  journal. - 2008. - Vol. 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: Aktuella och aktuella recensioner i solsystemvetenskaper , Springer-Praxis Ed., ISBN 3-540-26056-0 (2006) Förtryck av artikel (pdf) Arkiverad 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 och KJ Meech. The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamisk klassificering, Kuiperbältsplanet och kärnpopulationen  (engelska)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 129 .
  4. ↑ Bevis för en utökad spridd disk? . Hämtad 15 februari 2011. Arkiverad från originalet 4 februari 2012.
  5. ↑ 1 2 Rodney S. Gomes; Matese, J; Lissauer, J. En avlägsen solföljeslagare med planetmassa kan ha producerat avlägsna, fristående objekt  // Icarus  :  journal. - Elsevier, 2006. - Vol. 184 , nr. 2 . - P. 589-601 . - doi : 10.1016/j.icarus.2006.05.026 . - .
  6. ↑ 1 2 Lykawka, Patryk Sofia & Mukai, Tadashi. Dynamisk klassificering av trans-neptuniska objekt: Undersöka deras ursprung, evolution och inbördes samband  (engelska)  // 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 för uppkomsten av banorna för de trans-neptuniska objekten 2000 CR 105 och 2003 VB 12  //  The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2004. - November ( vol. 128 , nr 5 ). - P. 2564-2576 . - doi : 10.1086/424617 .
  8. ↑ Kollektiv gravitation, inte planet nio, kan påverka banorna för trans-neptuniska objekt . Hämtad 12 juni 2018. Arkiverad från originalet 12 juni 2018.
  9. ↑ Kollektiv gravitation, inte Planet Nine, kan förklara banorna för "fristående objekt" . Hämtad 12 juni 2018. Arkiverad från originalet 12 juni 2018.
  10. ↑ Brown, Michael Sedna (Den kallaste mest avlägsna platsen som är känd i solsystemet; möjligen det första objektet i det långhypotesiserade Oort-molnet) . California Institute of Technology, Institutionen för geologiska vetenskaper. Hämtad 2 juli 2008. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
  11. ↑ Jewitt, David , A. Moro-Martın, P.Lacerda Kuiperbältet och andra skräpskivor kommer att dyka upp i Astrophysics in the Next Decade , Springer Verlag (2009). Förtryck av artikeln (pdf) Arkiverad 18 september 2009 på Wayback Machine
  12. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 136199 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (28 december 2007). Hämtad 25 januari 2009. Arkiverad från originalet 15 juli 2012.
  13. ↑ 1 2 Emel'yanenko, VV Resonansrörelse hos trans-neptuniska objekt i högexcentricitetsbanor  (engelska)  // Astronomy Letters  : journal. - 2008. - Vol. 34 . - S. 271-279 . - doi : 10.1007/s11443-008-4007-9 . - . (prenumeration krävs)
  14. ↑ Objekt med ett Minor Planets Center- beteckningsnummer har en bana med fler observationer tagna under en längre tidsperiod, vilket därför är bättre bestämt och säkrare känt än omloppsbanan för objekt med endast en provisorisk beteckning .
  15. ↑ "Antagen" betyder att objektets albedo antas vara 0,04, och objektets diameter beräknas därefter.
  16. ↑ Från mätningar gjorda i infrarött med Spitzer Space Telescope .
  17. ↑ WM Grundy, KS Noll och DC Stephens. Olika albedos av små trans-neptuniska föremål  (engelska)  // Icarus . - Elsevier, 2005. - Juli ( vol. 176 , nr 1 ). - S. 184-191 . - doi : 10.1016/j.icarus.2005.01.007 . ( Arxiv.org Arkiverad 24 februari 2020 på Wayback Machine )
  18. ↑ 1 2 E. L. Schaller och M. E. Brown. Volatile loss and retention on Kuiper belt objects  (engelska)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2007. - Vol. 659 . - PI61-I.64 . - doi : 10.1086/516709 . ( PDF Arkiverad 24 augusti 2007 på Wayback Machine )
  19. ↑ R. L. Allen, B. Gladman. Upptäckt av ett lågexcentricitetsobjekt med hög lutning från Kuiperbältet vid 58 AU  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 640 . upptäcktspapper. Preprint Arkiverad 29 juli 2020 på Wayback Machine
  20. ↑ 1 2 3 4 Lista över kentaurer och objekt med spridda skivor . Hämtad 24 oktober 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
  21. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 04VN112 (ej tillgänglig länk) . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (8 november 2007). Hämtad 17 juli 2008. Arkiverad från originalet 15 juli 2012. 
  22. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 03UY291 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (2 december 2005). Hämtad 22 januari 2009. Arkiverad från originalet 15 juli 2012.
  23. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 82075 (inte tillgänglig länk) . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (16 april 2004). Hämtad 18 juli 2008. Arkiverad från originalet 8 juli 2012. 
  24. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 03QK91 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (7 juni 2008). Tillträdesdatum: 27 januari 2009. Arkiverad från originalet den 15 juli 2012.
  25. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 03FZ129 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (10 juli 2005). Tillträdesdatum: 27 januari 2009. Arkiverad från originalet den 15 juli 2012.
  26. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 134210 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (30 juli 2006). Datum för åtkomst: 24 januari 2009. Arkiverad från originalet den 15 juli 2012.
  27. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 06QH181 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (5 mars 2008). Hämtad 29 juli 2008. Arkiverad från originalet 15 juli 2012.
  28. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 120132 (inte tillgänglig länk) . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (2 april 2006). Hämtad 22 januari 2009. Arkiverad från originalet 15 juli 2012. 
  29. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 06HX122 . SwRI (Rymdvetenskapsavdelningen) (16 juli 2007). Datum för åtkomst: 23 januari 2009. Arkiverad från originalet den 15 juli 2012.
  30. ↑ MPEC 2008-K28: 2006 HX122 . Minor Planet Center (23 maj 2008). Datum för åtkomst: 30 januari 2009. Arkiverad från originalet den 8 juli 2012.
  31. ↑ Markera Buie . Orbit Fit och astrometrisk rekord för 10KZ39 . SwRI (Space Science Department) (2010-06-16 med 19 av 19 observationer under 0,98 år (356 dagar)). Hämtad 18 augusti 2011. Arkiverad från originalet 15 juli 2012.
  32. ↑ 2010 KZ39 . IAU Minor Planet Center. Hämtad 18 augusti 2011. Arkiverad från originalet 15 juli 2012.