90377 Sedna
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 Sedna como imaginada por el Telescopio Espacial Hubble | |
| Descubrimiento | |
|---|---|
| Descubierto por | Michael E. Brown, C. Trujillo, D. Rabinowitz |
| Fecha del descubrimiento | 14 de noviembre 2003 |
| Designaciones | |
| Designación MPC | 90377 Sedna |
| Pronunciación | / s ɛ d n ə / SED -nə |
| Lleva el nombre de | Sedna |
| Los nombres alternativos | 2003 VB 12 |
| Categoría planeta menor | Objeto trans-neptuniano objeto separado Oort objeto nube |
| Características orbitales | |
| Época 2010-Jul-23 ( JD 2.455.400,5) | |
| Afelio | 937 AU (Q) 1,402 × 10 14 m 140,2 Tm 0.0148 ly |
| Perihelio | 76.361 UA (q) 1.142 3 × 10 13 m 11.423 Tm |
| Semieje mayor | 518.57 AU (a) 7.757 6 × 10 13 m 77.576 Tm |
| Excentricidad | 0.8527 |
| Período orbital | ≈11,400 año |
| Velocidad media orbital | 1,04 kilometros / s |
| La media de anomalía | 358.01 ° |
| Inclinación | 11.927 ° |
| Longitud del nodo ascendente | 144.26 ° |
| Argumento del perihelio | 311.02 ° |
| Características físicas | |
| Dimensiones | 995 ± 80 kilometros |
| Masa | ≈1 × 10 21 kg |
| Media densidad | 2.0 (se supone) g / cm 3 |
| Gravedad superficial Ecuatorial | ≈0.27 m / s 2 |
| La velocidad de escape | ≈0.518 km / s |
| Periodo de rotación sideral | 0,42 d (10 h) |
| Albedo | 0.32 ± 0.06 |
| Temperatura | ≈12 K (ver nota w aquí) |
| Tipo espectral | ( rojo) BV = 1,24; VR = 0,78 |
| La magnitud aparente | 21.1 20.5 ( Perihelio) |
| Magnitud absoluta (H) | 1.83 ± 0.05 |
90377 Sedna es un gran objeto trans-neptuniano, que a partir de 2012 fue de alrededor de tres veces más lejos del Sol que Neptuno . Espectroscopia ha revelado que la composición de la superficie de Sedna es similar a la de algunos otros objetos transneptunianos, siendo en gran medida una mezcla de agua, metano y nitrógeno hiela con tolinas. Su superficie es una de las más rojo en el Sistema Solar. Se cree que es una planeta enano por varios astrónomos, y es lo suficientemente grande como para ser considerado uno bajo el 2006 proyecto de propuesta de la IAU, aunque la IAU no ha reconocido formalmente como tal.
Durante la mayor parte de su órbita es incluso más lejos del Sol que la actual, con su afelio estima en 937 unidades astronómicas (31 veces la distancia de Neptuno), por lo que es uno de los objetos conocidos más distantes en el sistema solar aparte de cometas de largo período . Excepcionalmente larga y alargada órbita de Sedna, teniendo aproximadamente 11.400 años en completarse, y el punto de máxima aproximación al Sol distante, a 76 UA, han dado lugar a mucha especulación en cuanto a su origen. La Centro de Planetas Menores actualmente coloca Sedna en el disco disperso , un grupo de objetos enviados en órbitas muy alargadas por la influencia gravitacional de Neptuno. Sin embargo, esta clasificación ha sido impugnada, como Sedna nunca llega lo suficientemente cerca de Neptuno haber sido esparcidos por ella, lo que lleva a algunos astrónomos a concluir que es en realidad el primer miembro conocido de la interna Nube de Oort. Otros especulan que podría haber sido remolcado a su órbita actual por una estrella que pasa, tal vez uno dentro del Sol clúster nacimiento , o incluso que fue capturado de otro sistema estelar. Otra hipótesis sugiere que su órbita puede ser evidencia de un gran planeta más allá de la órbita de Neptuno. Astrónomo Michael E. Brown, co-descubridor de Sedna y los planetas enanos Eris , Haumea y Makemake , cree que es el objeto trans-neptuniano científico más importante encontrado hasta la fecha, como la comprensión de su órbita inusual es probable que el rendimiento información valiosa sobre el origen y la evolución temprana del Sistema Solar.
Descubrimiento y denominación
Sedna ( provisionalmente designado 2003 VB 12) fue descubierto por Mike Brown ( Caltech), Chad Trujillo ( Observatorio Gemini) y David Rabinowitz ( Universidad de Yale) el 14 de noviembre de 2003. El descubrimiento forma parte de un estudio iniciado en 2001 con la Samuel Oschin telescopio Observatorio Palomar cerca San Diego, California usando 160 megapíxeles de Yale Cámara Palomar Quest. En ese día, se observó un objeto para mover un 4,6 más de 3,1 segundos de arco horas respecto a las estrellas, lo que indica que su distancia era de aproximadamente 100 UA. Las observaciones de seguimiento en noviembre y diciembre de 2003 con el telescopio SMARTS en Observatorio de Cerro Tololo en Chile , así como con el telescopio Tenagra IV en el WM Keck Observatory en Hawaii reveló que el objeto se movía a lo largo de una distancia muy órbita excéntrica. Más tarde, el objeto fue identificado en los más antiguos imágenes anteriores al descubrimiento hecho por el telescopio Samuel Oschin, así como en las imágenes de la Cerca consorcio Tierra Seguimiento de Asteroides. Estas posiciones anteriores amplió su arco orbital conocida y permite un cálculo más preciso de su órbita.
"Nuestro objeto recién descubierto es el lugar más distante más frío conocido en el Sistema Solar", dijo Mike Brown en su sitio web, "por lo que creemos que es apropiado para nombrarlo en honor de Sedna, el Inuit diosa del mar, que se cree que viven en el fondo del gélido Océano Ártico . "Brown sugirió también a la Unión Astronómica Internacional de (IAU) Centro de Planetas Menores de que ningún objeto futuros descubiertos en la región orbital de Sedna también debe su nombre a las entidades en las mitologías árticas. El equipo hizo el nombre público "Sedna" antes de que el objeto había sido numerada oficialmente. Brian Marsden, el jefe del Planeta Centro Menor, dijo que tal acción fue una violación del protocolo, y que algunos miembros de la UAI podría votar en contra. Sin embargo, no se presentaron objeciones al nombre, y se sugirieron hay nombres que compiten. Del IAU Comité de Nomenclatura de Pequeños Cuerpos aceptó formalmente el nombre en septiembre de 2004, y también consideró que, en casos similares de extraordinario interés, que en el futuro podría permitir nombres serán anunciados antes de que fueran contados oficialmente.
Órbita y rotación
Sedna tiene la más larga período orbital de cualquier objeto grande conocido en el Sistema Solar, calculado en alrededor de 11.400 años. Su órbita es extremadamente excéntrico, con una afelio estima en 937 UA y un perihelio en alrededor de 76 UA, el perihelio más distante jamás observado por cualquier objeto Sistema Solar. En su descubrimiento fue acercándose perihelio a 89,6 UA del Sol, y era el objeto más distante en el Sistema Solar todavía observado. Eris fue posteriormente detectado por la misma encuesta a 97 UA. Aunque las órbitas de algunos cometas de período largo se extienden más allá de la de Sedna, son demasiado tenue para ser descubierto, excepto cuando se acerque a su perihelio en el Sistema Solar interior. A pesar de que Sedna se acerca a su perihelio a mediados 2076, el Sol parece simplemente como una estrella muy brillante en su cielo, a sólo 100 veces más brillante que la Luna llena en la Tierra, y demasiado lejos como para ser visible como un disco a simple vista.
Cuando descubrió por primera vez, fue pensado Sedna tener un período de rotación inusualmente largo (20 a 50 días). Se especuló inicialmente que la rotación de Sedna se vio frenado por la fuerza gravitacional de una gran compañera binaria, similar a Plutón luna 's Caronte. Una búsqueda de un satélite tal por el Telescopio Espacial Hubble marzo 2004 no encontró nada, y las mediciones posteriores de la Telescopio MMT sugieren un período de rotación mucho más corto de aproximadamente 10 horas; bastante típico para un cuerpo de su tamaño.
Características físicas
Sedna tiene una banda V magnitud absoluta (H) de alrededor de 1,8, y se estima que tiene un albedo de 0,32, lo cual le da un diámetro de unos 1.000 kilómetros. En el momento de su descubrimiento fue el objeto intrínsecamente más brillante que se encuentra en el Sistema Solar desde Plutón en 1930. En 2004, los descubridores pusieron un límite máximo de 1.800 km en su diámetro, pero en 2007 este fue revisado a la baja a menos de 1.600 kilometros después de la observación por el El telescopio espacial Spitzer. En 2012, las mediciones de la Observatorio Espacial Herschel sugirió que el diámetro de Sedna fue 995 ± 80 km, lo que haría más pequeño que la luna de Plutón Caronte. Como Sedna no tiene lunas conocidas, la determinación de su masa es actualmente imposible sin el envío de un sonda espacial. Sin embargo, si las estimaciones anteriores para su diámetro se acoplan con la densidad de Plutón de 2,0 g / cm 3, el rango de masa resultante estimado es cerca de 1 × 10 21 kg.
Las observaciones de la serie SMARTS telescopio que en luz visible Sedna es uno de los objetos más rojos en el Sistema Solar, casi tan rojo como Marte . Chad Trujillo y sus colegas sugieren que el color rojo oscuro de Sedna es causada por un recubrimiento superficial de lodos de hidrocarburos, o tholin, formado a partir de los compuestos orgánicos más simples después de una larga exposición a la luz ultravioleta radiación. Su superficie es homogéneo en color y espectro; esto puede ser debido a Sedna, a diferencia de los objetos más cercanos al Sol, rara vez impactado por otros cuerpos, que expondrían parches brillantes de material helado fresco así en 8405 Asbolo. Sedna y otros dos objetos muy distantes ( (87269) 2000 OO 67 y 2006 SQ 372) compartir su color con externa objetos clásicos del cinturón de Kuiper y la centauro 5145 Folo, lo que sugiere una región similar de origen.
Trujillo y sus colegas han puesto límites superiores en la composición de la superficie de Sedna de 60% para hielo de metano y 70% de hielo de agua. La presencia de metano también apoya la existencia de tolinas en la superficie de Sedna, ya que son producidos por la irradiación de metano. Barucci y sus colegas compararon el espectro de Sedna con la de Tritón y detecta débil bandas de absorción que pertenecen a metano y nitrógeno hielos. A partir de estas observaciones, se sugirió el siguiente modelo de la superficie: el 24% de tipo Triton tolinas, 7% carbono amorfo, 10% de nitrógeno, 26% de metanol y 33% de metano. La detección de metano y agua helados fue confirmada en 2006 por el Telescopio Espacial Spitzer fotometría infrarroja media. La presencia de nitrógeno en la superficie sugiere la posibilidad de que, al menos por un corto tiempo, Sedna puede poseer una atmósfera. Durante un período de 200 años cerca del perihelio la temperatura máxima en Sedna debe exceder de 35,6 K (-237,6 ° C), la temperatura de transición entre la fase alfa N sólido 2 y la fase beta visto en Triton. A los 38 K de la N 2 presión de vapor sería 14 microbar (0,000014 atmósferas). Sin embargo, su color rojo oscuro pendiente espectral es indicativo de una alta concentración de material orgánico en su superficie, y sus bandas de absorción de metano débil indica que el metano en la superficie de Sedna es antigua, en lugar de recién depositado. Esto significa que Sedna es demasiado frío para el metano se evapore de su superficie y luego caer en forma de nieve, como sucede en Tritón y probablemente en Plutón.
Modelos de calentamiento interno a través de desintegración radiactiva sugieren que Sedna podría ser capaz de soportar un océano subterráneo de agua líquida.
Origen
En su artículo que anuncia el descubrimiento de Sedna, Mike Brown y sus colegas describieron como el primer cuerpo observado que pertenece a la Nube de Oort, la nube hipotética de los cometas se cree que existe casi un año luz del Sol Observaron que, a diferencia de disco dispersos objetos como Eris , perihelio de Sedna (76 UA) es demasiado lejana para que se han dispersado por la influencia gravitacional de Neptuno. Debido a que es mucho más cerca del Sol de lo esperado para un objeto nube de Oort, y tiene una inclinación más o menos en línea con los planetas y el cinturón de Kuiper, que describió el planetoide como una "nube de Oort interior objeto", situada en el disco que va desde el cinturón de Kuiper a la parte esférica de la nube.
Si Sedna se formó en su ubicación actual, original del Sol disco protoplanetario debe haber extendido tan lejos como 75 AU en el espacio. Además, la órbita inicial de Sedna debe haber sido circular, de lo contrario su formación por la acreción de cuerpos más pequeños en su conjunto no hubiera sido posible, ya que la gran velocidades relativas entre planetesimales habrían sido demasiado perjudicial. Por lo tanto, tiene que haber sido remolcado a su órbita excéntrica actual por una interacción gravitacional con otro cuerpo. En su artículo inicial, Brown, Rabinowitz y sus colegas sugirieron tres posibles candidatos para el cuerpo perturbador: un planeta invisible más allá del cinturón de Kuiper, una sola estrella que pasa, o una de las jóvenes estrellas incrustadas con el Sol en el cúmulo estelar en el que se formó.
Mike Brown y su equipo favorecieron la hipótesis de que Sedna fue levantada en su órbita actual por una estrella de del Sol clúster nacimiento , argumentando que el afelio de Sedna de aproximadamente 1,000 UA, que está relativamente cerca en comparación con las de los cometas de largo período, no es lejano lo suficiente como para ser afectados al pasar las estrellas en sus distancias actuales del Sol Proponen que la órbita de Sedna se explica mejor por el Sol de haber formado en un cúmulo abierto de varias estrellas que disociados gradualmente con el tiempo. Esa hipótesis también se ha avanzado tanto por Alessandro Morbidelli y Scott J. Kenyon. Las simulaciones por ordenador Julio A. Fernández y Adrián Brunini sugieren que múltiples pasa cerca de las estrellas jóvenes de un clúster como tirarían muchos objetos en órbitas similares a Sedna. Un estudio realizado por Morbidelli y Hal Levison sugiere que la explicación más probable de la órbita de Sedna fue que había sido perturbada por una cerca (aproximadamente 800 UA) pasar por otra en los primeros 100 millones de años de la existencia del Sistema Solar.
La hipótesis planeta trans-neptuniano se ha avanzado en varias formas por un número de astrónomos, incluyendo Rodney Gomes y Patryk Lykawka. Un escenario implica perturbaciones de la órbita de Sedna por un cuerpo planetario del tamaño hipotética en la nube de Oort interior. Simulaciones recientes muestran que los rasgos orbitales de Sedna podría ser explicado por perturbaciones por un objeto de la masa de Neptuno en 2000 AU (o menos), una masa de Júpiter en 5000 UA, o incluso un objeto de masa terrestre en 1000 UA. Las simulaciones por ordenador Patryk Lykawka han sugerido que la órbita de Sedna pudo haber sido causado por un cuerpo más o menos el tamaño de la Tierra, expulsados hacia el exterior por Neptuno a principios de la formación del Sistema Solar y en la actualidad en una órbita alargada entre 80 y 170 UA del Sol Varios estudios del cielo de Mike Brown no han detectado ningún objeto tamaño de la Tierra a una distancia de aproximadamente 100 UA. Sin embargo, es posible que un objeto, puede haber sido dispersado fuera del Sistema Solar después de la formación de la nube de Oort interior.
Se ha sugerido que la órbita de Sedna es el resultado de la influencia de una gran compañera binaria del Sol, miles de UA distante. Uno de tales compañero hipotético es Némesis, una tenue compañera del Sol que ha sido propuesto para ser responsable de la supuesta periodicidad de extinciones masivas en la Tierra de impactos de cometas, el expediente de impacto lunar, y los elementos orbitales comunes de una serie de cometas de largo período. Sin embargo, hasta la fecha no se ha encontrado evidencia directa de Némesis, y muchas líneas de evidencia (como recuento de cráteres), han lanzado su existencia en duda. John J. Matese y Daniel P. Whitmire, los defensores de toda la vida de la posibilidad de una gran compañera binaria del Sol, han sugerido que un objeto de cinco veces la masa de Júpiter miente en aproximadamente 7,850 UA del Sol podría producir un cuerpo en órbita de Sedna.
Morbidelli y Kenyon también han sugerido que Sedna no se originó en nuestro Sistema Solar, pero fue capturado por el Sol desde una extrasolar que pasa sistema planetario, específicamente la de un enana marrón alrededor de 1/20 de la masa del Sol
Población
Órbita altamente elíptica de Sedna significa que la probabilidad de detección fue de aproximadamente 1 en 80, lo que sugiere que, a menos que su descubrimiento fue un golpe de suerte, existirían otros objetos 40-120 Sedna empresas dentro de su región. Otro objetivo, 2000 CR 105, tiene una órbita similar, pero menos extrema: tiene un perihelio de 44,3 UA, un afelio de 394 UA y un período orbital de 3240 años. Puede que haya sido afectada por los mismos procesos que Sedna.
Cada uno de los mecanismos propuestos para la órbita de Sedna extrema dejaría una marca distintiva en la estructura y la dinámica de una población más amplia. Si un planeta trans-neptuniano fue responsable, todos estos objetos se comparten más o menos la misma perihelio (≈80 AU). Si Sedna fueron capturados desde otro sistema planetario que gira en la misma dirección que el sistema solar, entonces la población de Sedna sería todo poseer inclinaciones relativamente bajas y poseer semi-ejes principales que van desde 100 hasta 500 UA. Si se hace girar en la dirección opuesta, a continuación, dos poblaciones formarían, uno con inclinaciones bajas y una con alta. La gravedad de las estrellas perturbadores sería producir una amplia variedad de perihelios e inclinaciones, cada uno depende de la cantidad y el ángulo de tales encuentros.
Obtener una muestra más grande de este tipo de objetos, por tanto, podría ayudar a determinar cuál es el escenario más probable. "Hago un llamado Sedna un registro fósil del Sistema Solar más temprano", dijo Brown en 2006. "Con el tiempo, cuando se encuentren otros registros fósiles, Sedna nos ayudará a comprender cómo el Sol se formó y el número de estrellas que estaban cerca del Sol cuando se formó ". Una encuesta de 2007-2008 por Brown, Rabinowitz y Megan Schwamb intentó localizar a otro miembro de la población hipotética de Sedna. Aunque la encuesta fue sensible a los movimientos a 1,000 UA y descubrió el planeta enano probable 2007 o 10, se detectaron nuevos cuerpos en órbitas similares a Sedna. Simulaciones posteriores que incorporan los nuevos datos sugieren unos 40 objetos Sedna tamaño probablemente existen en esta región.
Clasificación
La Minor Planet Center, que cataloga oficialmente los objetos en el Sistema Solar, clasifica Sedna como un objeto dispersa. Sin embargo, esta agrupación está fuertemente cuestionada, y muchos astrónomos han sugerido que, junto con algunos otros objetos (por ejemplo, 2000 CR 105), se coloca en una nueva categoría de objetos distantes llamados objetos de disco dispersos extendida (E-SDO), objetos separados, objetos separados distantes (DDO) o extendido dispersos en la clasificación oficial por el Profundo Encuesta Eclíptica.
El descubrimiento de Sedna resucitó la cuestión de qué objetos astronómicos deben ser considerados planetas y cuáles no. El 15 de marzo de 2004, artículos sobre Sedna en la prensa popular informaron que un décimo planeta había sido descubierto. Esta pregunta fue respondida en el marco del Unión Astronómica Internacional definición de planeta, adoptada el 24 de agosto de 2006, que el mandato de que un planeta debe tener limpiado la vecindad de su órbita. Sedna tiene un parámetro de Stern-Levison estimado a ser mucho menor que 1, por lo que no puede considerarse que ha limpiado la vecindad, a pesar de que no hay otros objetos aún no se han descubierto en sus proximidades. Para calificar como un planeta enano, Sedna se debe demostrar estar en equilibrio hidrostático. Es lo suficientemente brillante, y por lo tanto lo suficientemente grande, que se espera que esto sea el caso.
Exploración
Perihelio de Sedna se alcanzará alrededor de 2075-2076. Este enfoque cerca del Sol ofrece una oportunidad de estudio que no ocurrirá de nuevo para 12.000 años. Aunque Sedna cotiza en sitios de exploración del Sistema Solar de la NASA, la NASA no se sabe que está considerando cualquier tipo de misión en este momento.
