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90377 Sedna

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90377 Sedna
Sedna visto através de Hubble
Sedna como imaginada pelo Telescópio Espacial Hubble
Descoberta
Descoberto por Michael E. Brown,
C. Trujillo,
D. Rabinowitz
Data da descoberta 14 de novembro de 2003
Designações
Designação MPC 90377 Sedna
Pronúncia / s ɛ d n ə / SED -nə
Nomeado após Sedna
Nomes alternativos 2003 VB 12
Categoria planeta menor Objeto transneptuniano
objeto destacado
Oort nuvem objeto
Características orbitais
Epoch 2010-julho-23 ( JD 2.455.400,5)
Afélio 937 AU (Q)
1,402 × 10 14 m
140,2 Tm
0,0148 ly
Periélio 76,361 UA (q)
1,142 3 × 10 13 m
11,423 Tm
Semi-eixo maior 518,57 UA (a)
7,757 6 × 10 13 m
77,576 Tm
Excentricidade 0,8527
Período orbital ≈11,400 yr
Velocidade média orbital 1,04 km / s
A média de anomalia 358,01 °
Inclinação 11,927 °
Longitude do nó ascendente 144,26 °
Argumento do periélio 311,02 °
Características físicas
Dimensões 995 ± 80 km
Massa ≈1 10 × 21 kg
Média densidade 2,0 (assumido) g / cm3
Equatorial gravidade superficial ≈0.27 m / s 2
Velocidade de escape ≈0.518 km / s
Período de rotação sideral 0,42 d (10 h)
Albedo 0,32 ± 0,06
Temperatura ≈12 K (ver nota w Aqui)
Tipo espectral ( vermelho) BV = 1,24; VR = 0,78
Magnitude aparente 21,1
20,5 ( Periélica)
Magnitude absoluta (H) 1,83 ± 0,05

90377 Sedna é um grande objeto transneptuniano, que em 2012 foi cerca de três vezes mais longe do Sol como Netuno . Espectroscopia revelou que a composição da superfície de Sedna é semelhante à de alguns outros objectos trans-Neptunianos, sendo em grande parte, uma mistura de água, metano e azoto ices com tholins. A sua superfície é um dos mais vermelho do Sistema Solar. Acredita-se ser um planeta anão por vários astrônomos, e é grande o suficiente para ser considerado um sob o 2006 projecto de proposta do IAU, embora a IAU não tiver reconhecido formalmente como tal.

Para a maioria de sua órbita é ainda mais longe do Sol do que no presente, com a sua afélio estimado em 937 unidades astronômicas (31 vezes a distância de Netuno), tornando-se um dos objetos mais distantes conhecidos no Sistema Solar excepto cometas de longo período . A órbita de Sedna excepcionalmente longa e alongada, tendo cerca de 11.400 anos para ser concluído, e ponto distante de abordagem mais próximo do Sol, a 76 UA, levaram a muita especulação quanto à sua origem. O Minor Planet Center atualmente coloca Sedna no disco disperso , um grupo de objetos enviados em órbitas altamente alongadas pela influência gravitacional de Netuno. No entanto, esta classificação foi contestada, como Sedna nunca chega perto o suficiente para Neptune ter sido espalhados por ela, levando alguns astrónomos a concluir que ele é de fato o primeiro membro conhecido do interior Nuvem de Oort. Outros especulam que ele pode ter sido puxou para a sua órbita atual por uma estrela de passagem, talvez um dentro do Sol cluster de nascimento , ou mesmo que foi capturado a partir de outro sistema estelar. Outra hipótese sugere que sua órbita pode ser uma evidência para um grande planeta para além da órbita de Netuno. Astrônomo Michael E. Brown, co-descobridor de Sedna e os planetas do anão Eris , Haumea e Makemake , acredita que seja o objeto trans-netuniano cientificamente mais importante encontrado até à data, como a compreensão de sua órbita incomum é susceptível de produzir informações valiosas sobre a origem e evolução inicial do Sistema Solar.

Descoberta e nomeação

Sedna ( designado provisoriamente 2003 VB 12) foi descoberto por Mike Brown ( Caltech), Chad Trujillo ( Observatório Gemini) e David Rabinowitz ( Universidade de Yale) em 14 de novembro de 2003. A descoberta fazia parte de uma pesquisa iniciada em 2001 com o Samuel Oschin telescópio Observatório Palomar, perto de San Diego, Califórnia usando 160 megapixel de Yale Câmera Palomar Quest. Naquele dia, um objeto foi observado para mover 4,6 arcseconds mais de 3,1 horas em relação a estrelas, o que indica que a distância era de cerca de 100 UA. Observações de acompanhamento em Novembro-Dezembro de 2003, com o telescópio para SMARTS Observatório Cerro Tololo Inter-American no Chile , bem como com o telescópio Tenagra IV no WM Keck Observatory em Hawaii revelou que o objeto estava se movendo ao longo de uma distante altamente órbita excêntrica. Mais tarde, o objecto foi identificada em mais velhos precovery imagens feitas pelo telescópio Samuel Oschin, bem como sobre as imagens do Perto consórcio Earth Asteroid Rastreamento. Estas posições anteriores expandiu sua conhecida arco orbital e permitiu um cálculo mais preciso da sua órbita.

"O nosso recém-descoberto objeto é o mais frio lugar mais distante conhecido no Sistema Solar", disse Mike Brown em seu site, "assim que nós sentimos que é adequado para nomeá-la em homenagem Sedna, o Inuit deusa do mar, que é pensado para viver na parte inferior do gélido Oceano ?rtico . "Brown também sugeriu ao União Astronômica Internacional do (IAU) Minor Planet Center que quaisquer objetos futuras descobertas na região orbital de Sedna também deve ser nomeado após entidades em mitologias árticas. A equipe fez o nome público "Sedna" antes que o objeto tinha sido oficialmente contados. Brian Marsden, o chefe do Planeta Centro Minor, disse que tal ação era uma violação do protocolo, e que alguns membros da IAU pode votar contra. No entanto, nenhuma objeção foi levantada para o nome, e não nomes concorrentes foram sugeridas. A IAU Comissão da Nomenclatura pequeno corpo aceitou formalmente o nome em setembro de 2004, e também considerou que, em casos semelhantes de interesse extraordinário, que poderia, no futuro, permitir que os nomes a ser anunciado antes de serem oficialmente contados.

Órbita e rotação

A órbita de Sedna encontra-se bem além desses objetos, e estende-se muitas vezes suas distâncias do Sol
A órbita de Sedna (vermelho) ajustou-se contra as órbitas de Júpiter (laranja), Saturno (amarelo), Urano (verde), Netuno (azuis) e Plutão (roxo)

Sedna tem a maior período orbital de qualquer objeto grande conhecido no Sistema Solar, calculada em cerca de 11.400 anos. Sua órbita é extremamente excêntrico, com um afélio estimado em 937 AU e um periélio a cerca de 76 UA, o periélio mais distante já observada para qualquer objeto Sistema Solar. Na sua descoberta foi se aproximando periélio em 89,6 UA do Sol, e foi o objeto mais distante do Sistema Solar ainda observado. Eris mais tarde foi detectado pelo mesmo inquérito a 97 UA. Embora as órbitas de alguns cometas de longo período estender mais longe do que a de Sedna, eles são muito fraca para ser descoberto, exceto quando se aproxima do periélio no Sistema Solar interior. Mesmo quando Sedna se aproxima do seu periélio em meados de 2076, o Sol parece apenas como uma estrela muito brilhante em seu céu, a apenas 100 vezes mais brilhante que a Lua cheia na Terra, e muito longe de ser visível como um disco a olho nu.

Quando descoberto pela primeira vez, Sedna foi pensado para ter um período de rotação anormalmente longo (20 a 50 dias). Ele foi inicialmente especularam que a rotação de Sedna foi retardado pela força gravitacional de um grande companheira binária, semelhante a Plutão Lua 's Charon. A busca por essa via satélite pelo Telescópio Espacial Hubble em Março de 2004 não encontrou nada, e as medidas subsequentes a partir da Telescópio MMT sugerir um período de rotação muito mais curto de cerca de 10 horas; em vez de um corpo típico de seu tamanho.

Características físicas

Sedna, um vermelho, globo gelado, é mal iluminada por um sol distante
Impressão do artista de 90377 Sedna

Sedna tem uma banda em V magnitude absoluta (H) de cerca de 1,8, e estima-se ter um albedo de cerca de 0,32, proporcionando, assim, um diâmetro de cerca de 1.000 km. Na época de sua descoberta foi o objeto mais brilhante intrinsecamente encontrados no Sistema Solar desde Plutão em 1930. Em 2004, os descobridores colocado um limite máximo de 1.800 km em seu diâmetro, mas em 2007 este foi revisto em baixa para menos de 1600 km após a observação pelo Telescópio Espacial Spitzer. Em 2012, as medições da Observatório Espacial Herschel sugerido que o diâmetro de Sedna foi 995 ± 80 km, o que tornaria menor do que a lua de Plutão Charon. Como Sedna não tem luas conhecidas, determinando a sua massa é atualmente impossível sem o envio de uma sonda espacial. No entanto, se as estimativas anteriores para o seu diâmetro são acoplados com densidade de 2,0 g / cm 3 de Plutão, a resultante massa estimada gama é de cerca de 1 x 10 21 kg.

Observações do SMARTS telescópio mostram que em luz visível Sedna é um dos mais vermelhos objetos no Sistema Solar, quase tão vermelho quanto Marte . Chad Trujillo e seus colegas sugerem que a cor vermelho escuro do Sedna é causada por um revestimento de superfície lamas de hidrocarboneto, ou tholin, formados a partir de compostos orgânicos simples, após exposição prolongada à radiação ultravioleta radiação. Sua superfície é homogênea na cor e espectro; isso pode ser porque Sedna, ao contrário dos objetos mais próximos do Sol, raramente é afetado por outros organismos, o que expõem manchas brilhantes de material gelado fresco como aquele em 8405 Asbolus. Sedna e outros dois objetos muito distantes ( (87269) 2000 OO 67 e 2006 SQ 372) partilhar a sua cor com exterior objetos clássicos do cinturão de Kuiper ea centauro 5145 Pholus, sugerindo uma região semelhante de origem.

Trujillo e seus colegas colocaram limites superiores na composição da superfície de Sedna de 60% para gelo de metano e 70% para gelo de água. A presença de metano apoia ainda mais a existência de tholins na superfície de Sedna, como eles são produzidos por irradiação de metano. Barucci e colegas compararam espectro de Sedna com o de Triton e detectado fraco bandas de absorção pertencentes a metano e nitrogênio CIEM. A partir dessas observações, eles sugeriram o seguinte modelo da superfície: 24% Triton-tipo tholins, 7% carbono amorfo, 10% de azoto, 26% de metanol e 33% de metano. A detecção de metano e água gelos foi confirmada em 2006 pelo telescópio espacial Spitzer fotometria no infravermelho médio. A presença de azoto sobre a superfície sugere a possibilidade de que, pelo menos durante um curto período de tempo, Sedna pode possuir uma atmosfera. Durante um período de 200 anos perto perihelio a temperatura máxima à Sedna deverá exceder 35,6 K (-237,6 ° C), a temperatura de transição de fase entre sólido alfa 2 N e a fase beta visto em Triton. Aos 38 K a N 2 pressão de vapor seriam 14 microbar (0,000014 atmosferas). No entanto, a sua profunda vermelho inclinação espectral é indicativo de altas concentrações de material orgânico sobre a sua superfície, e as suas bandas de absorção de metano fraco indicam que o metano na superfície de Sedna é antigo, ao invés de recém-depositados. Isto significa que Sedna é muito frio para o metano para evaporar de sua superfície e, em seguida, cair para trás como a neve, como acontece em Triton e, provavelmente, em Plutão.

Todos os modelos de aquecimento interno via decaimento radioativo sugerem que Sedna pode ser capaz de suportar um oceano subterrâneo de água líquida.

Origem

Em seu papel de anunciar a descoberta de Sedna, Mike Brown e seus colegas descreveram como o primeiro corpo observado pertencente ao Nuvem de Oort, a nuvem hipotética de cometas que se pensa existirem quase um ano-luz do Sol Eles observaram que, ao contrário de discos espalhados objetos, como Eris , periélio de Sedna (76 AU) é muito distante para que foram dispersos pela influência gravitacional de Netuno. Porque é muito mais perto do Sol do que era esperado para uma nuvem de Oort objeto, e tem uma inclinação praticamente em linha com os planetas eo cinturão de Kuiper, eles descreveram o planetóide como sendo uma "nuvem de Oort interior objeto", situado no disco chegar a partir do cinturão de Kuiper para a parte esférica da nuvem.

Se Sedna formada em sua localização atual, original do Sun disco protoplanetário deve ter estendido tanto quanto 75 AU para o espaço. Além disso, a órbita inicial de Sedna deve ter sido circular, caso contrário sua formação pela acréscimo de corpos menores em um todo não teria sido possível, como a grande velocidades relativas entre planetesimais teria sido muito perturbador. Portanto, ele deve ter sido puxou em sua atual órbita excêntrica por uma interação gravitacional com outro corpo. Em seu papel inicial, Brown, Rabinowitz e colegas sugeriu três possíveis candidatos para o corpo perturbador: um planeta invisível além do cinturão de Kuiper, um único passando estrela, ou uma das jovens estrelas incorporados com o Sol no conjunto estelar em que se formou.

Mike Brown e sua equipe favorecida a hipótese de que Sedna foi levantada para a sua órbita atual por uma estrela a partir do Sol cluster de nascimento , argumentando que afélio de Sedna de cerca de 1,000 AU, que é relativamente perto comparados com os de cometas de longo período, não é distante o suficiente para ser afetada pela passagem de estrelas em suas distâncias atuais do Sun. Eles propõem que a órbita de Sedna é melhor explicada pela Sun tendo se formado em um aglomerado aberto de várias estrelas que dissociados gradualmente ao longo do tempo. Essa hipótese também tem sido avançado por ambos Alessandro Morbidelli e Scott J. Kenyon. As simulações de computador por Julio A. Fernandez e Adrian Brunini sugerem que várias passagens estreitas por estrelas jovens em tal conjunto puxaria muitos objetos em órbitas Sedna-like. Um estudo realizado por Morbidelli e Hal Levison sugeriu que a explicação mais provável para a órbita de Sedna foi que tinha sido perturbado por uma estreita (cerca de 800 UA) passar por uma outra estrela nos primeiros 100 milhões de anos de existência do Sistema Solar.

Comparação de Sedna com os outros maiores TNOs (excluindo (84522) 2002 TC 302) e com a Terra (todos à escala).

O hipótese planeta trans-netuniano tem sido avançado em várias formas por vários astrônomos, incluindo Rodney Gomes e Patryk Lykawka. Um cenário envolve perturbações da órbita de Sedna por um corpo planetário de tamanho hipotético na nuvem Oort interior. Simulações recentes mostram que traços de orbitais de Sedna podia ser explicado por perturbações por um objeto de Netuno em massa em 2000 AU (ou menos), um Jupiter-massa em 5000 AU, ou mesmo um objeto a massa da Terra a 1.000 UA. As simulações de computador por Patryk Lykawka têm sugerido que a órbita de Sedna pode ter sido causada por um corpo mais ou menos do tamanho da Terra, ejetado para fora por Netuno no início de formação do Sistema Solar e, atualmente, em uma órbita alongada entre 80 e 170 UA do Sol Vários inquéritos céu de Mike Brown não detectaram quaisquer objectos do tamanho da Terra a uma distância de cerca de 100 UA. No entanto, é possível que um objecto deste tipo podem ter sido dispersa para fora do sistema solar após a formação da nuvem de Oort interior.

Tem sido sugerido que a órbita de Sedna é o resultado de influência por uma grande companheira binária para o Sol, milhares de AU distante. Um tal hipotético companheiro é Inimigo, uma fraca acompanhante para o Sol, que tem sido proposto para ser responsável pelo suposto periodicidade de extinções em massa na Terra de impactos de cometas, o registro de impacto lunar, e os elementos orbitais comuns de um número de cometas de longo período. No entanto, até à data, nenhuma evidência direta de Nemesis foi encontrado, e muitas linhas de evidência (tais como contagem de crateras), ter jogado sua existência em dúvida. John J. Matese e Daniel P. Whitmire, os defensores de longa data da possibilidade de uma grande companheira binária ao Sol, têm sugerido que um objeto de cinco vezes a massa de Júpiter que encontra-se em cerca de 7850 UA do Sol poderia produzir um corpo em órbita de Sedna.

Morbidelli e Kenyon também sugeriu que Sedna não se originou no nosso Sistema Solar, mas foi capturado pela Sun a partir de uma passagem extrasolar sistema planetário, especificamente a de um anã marrom cerca de 1/20 do massa do Sol

População

o Sol parece apenas como um ponto de luz, distendido pela poeira. A superfície de Sedna é gelo vermelho, brilhando vagamente na luz do sol do meio-dia
A concepção do artista da superfície de Sedna, com a Via Láctea , Antares, o Sol e Spica acima

Órbita altamente elíptica de Sedna significa que a probabilidade da sua detecção foi de aproximadamente 1 em 80, o que sugere que, a menos que sua descoberta foi um acaso, existiria outros objetos 40-120 Sedna porte dentro de sua região. Outro objectivo, 2000 CR 105, tem uma órbita semelhante, mas menos radical: ele tem um periélio de 44,3 UA, um afélio de 394 UA, e um período orbital de 3240 anos. Ele pode ter sido afetada pelos mesmos processos como Sedna.

Cada um dos mecanismos propostos para a órbita de Sedna extrema deixaria uma marca distinta sobre a estrutura e dinâmica de qualquer população em geral. Se um planeta trans-netuniano foi responsável, todos esses objetos iria partilhar aproximadamente o mesmo periélio (≈80 AU). Se Sedna foram capturados a partir de outro sistema planetário que rodado na mesma direção que o Sistema Solar, em seguida, a população de Sedna que todos possuem relativamente baixas inclinações e possuir semi-eixos principais que vão 100-500 AU. Se for rodado no sentido oposto, em seguida, duas populações que formam, com uma baixa inclinações e com uma alta. A gravidade das estrelas perturbadores iria produzir uma ampla variedade de periélios e inclinações, cada dependente do número e ângulo de tais encontros.

Ganhar uma amostra maior de tais objetos poderiam, portanto, ajudar a determinar qual o cenário é o mais provável. "Eu chamo Sedna um registro fóssil das primeiras Sistema Solar", disse Brown em 2006. "Eventualmente, quando outros registros fósseis são encontrados, Sedna vai ajudar a contar-nos como o Sol formado e o número de estrelas que estavam perto do Sol quando ela formada. " Uma pesquisa 2007-2008 por Brown, Rabinowitz e Megan Schwamb tentou localizar outro membro da população hipotética de Sedna. Embora o inquérito foi sensível a movimento para fora a 1.000 UA e descobriu o planeta anão provável 2007 ou 10, ele não detectou novos corpos em órbitas Sedna-like. Simulações posteriores que incorporam os novos dados sugerem cerca de 40 objectos Sedna porte provavelmente existem nesta região.

Classificação

O Menor Centro Planet, que cataloga oficialmente os objetos no Sistema Solar, classifica Sedna como um objeto disperso. No entanto, este agrupamento é fortemente questionada, e muitos astrônomos sugeriram que ele, juntamente com alguns outros objetos (por exemplo, 2000 CR 105), ser colocada em uma nova categoria de objectos distantes chamados objectos estendidos disco de espalhamento (E-SDO), objetos destacados, objetos destacados distantes (DDO) ou dispersos estendido na classificação formal pelo Deep Ecliptic Survey.

A descoberta de Sedna ressuscitou a questão de quais objetos astronômicos devem ser considerados planetas e que não deveria. Em 15 de março de 2004, artigos sobre Sedna na imprensa popular relatou que um décimo planeta tinha sido descoberto. Esta pergunta foi respondida no âmbito do União Astronômica Internacional definição de planeta, aprovada em 24 de agosto de 2006, que determinou que um planeta deve ter limpou a vizinhança em torno de sua órbita. Sedna tem um parâmetro de Stern-Levison estimado para ser muito menor do que 1, e, portanto, não pode ser considerado para ter limpado a vizinhança, mesmo que nenhum outro objeto ainda foram descobertos em sua vizinhança. Para se qualificar como um planeta anão, Sedna deve ser mostrado para ser em equilíbrio hidrostático. É bastante brilhante, e, por conseguinte, suficientemente grande, que o que se espera ser o caso.

Exploração

Periélio de Sedna será atingido por volta 2075-2076. Esta abordagem perto do Sol oferece uma oportunidade de estudo que não ocorrerá novamente por 12 mil anos. Embora Sedna está listado no site a exploração do Sistema Solar da NASA, NASA não é conhecido por ser de considerar qualquer tipo de missão neste momento.

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