Der har været en hel del brummer omkring dværgplaneter for nylig. Lige siden opdagelsen af Eris i 2005 og debatten, der fulgte efter den rigtige definition af ordet ”planet”, er dette udtryk blevet vedtaget for at henvise til planeter ud over Neptun, der konkurrerer Pluto i størrelse. Naturligvis har det været et kontroversielt emne, og det vil sandsynligvis ikke løses snart.
I mellemtiden er kategorien blevet brugt tentativt til at beskrive mange trans-neptuniske objekter, der blev opdaget før eller siden opdagelsen af Eris. Sedna, der blev opdaget i det ydre rækkevidde af solsystemet i 2003, er sandsynligvis en dværgplanet. Og som det længst kendte objekt fra Solen og placeret inden for den hypotetiske Oort Cloud, er det ret fascinerende.
Opdagelse og navngivning:
Meget ligesom Eris, Haumea og Makemake, blev Sedna co-opdaget af Mike Brown fra Caltech med hjælp fra Chad Trujillo fra Gemini Observatory, og David Rabinowitz fra Yale University den 14. november 2003. Oprindeligt udpeget til 2003 VB12, blev opdagelsen del af en undersøgelse, der blev påbegyndt i 2001 ved hjælp af Samuel Oschin-teleskopet ved Palomar-observatoriet nær San Diego, Californien.
Observationer på det tidspunkt indikerede tilstedeværelsen af et objekt i en afstand af ca. 100 AU fra solen. Opfølgningsobservationer, der blev foretaget i november og december 2003 af Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile og W. M. Keck-observatoriet på Hawaii afslørede, at objektet bevægede sig langs en fjern stærkt excentrisk bane.
Det blev senere opdaget, at genstanden tidligere var blevet observeret af det Samual Oschin-teleskop samt Jet Propulsion Laboratory's Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) konsortium. Sammenligninger med disse tidligere observationer har siden muliggjort en mere præcis beregning af Sednas bane og bane.
Ifølge Mike Browns websted blev planeten opkaldt Sedna efter havets Inuit-gudinde. Ifølge legenden var Sedna engang dødelig, men blev udødelig efter at have druknet i det arktiske hav, hvor hun nu er bosiddende og beskytter alle havets væsener. Dette navn syntes passende for Brown og hans team, fordi Sedna i øjeblikket er det fjerneste (og dermed koldeste) objekt fra solen.
Holdet offentliggjorde navnet, før objektet officielt var nummereret; og selvom dette repræsenterede et brud i IAU-protokollen, blev der ikke fremsat nogen indvendinger. I 2004 accepterede IAU's Udvalg for Nomenklatur for Små Legemer formelt navnet.
Klassifikation:
Astronomer forbliver noget splittede når det kommer til Sednas korrekte klassificering. På den ene side genopdagede dens opdagelse spørgsmålet om, hvilke astronomiske objekter der skulle betragtes som planeter, og hvilke der ikke kunne. Under IAU's definition af en planet, der blev vedtaget den 24. august 2006 (som svar på opdagelsen af Eris), skal en planet have ryddet sin bane. Derfor er Sedna ikke kvalificeret.
For at være en dværgplanet skal et himmellegeme imidlertid være i hydrostatisk ligevægt - hvilket betyder, at det symmetrisk afrundes til en sfæroid eller ellipsoid form. Med en overfladealbedo på 0,32 ± 0,06 - og en estimeret diameter på mellem 915 og 1800 km (sammenlignet med Plutos 1186 km) - er Sedna lys nok og også stor nok til at være sfæroid i form.
Derfor er Sedna af mange astronomer antaget at være en dværgplanet og omtales ofte med tillid som sådan. En af grundene til, at astronomer er tilbageholdende med at definitivt placere det i denne kategori, er fordi det er så langt væk, at det er vanskeligt at observere.
Størrelse, masse og bane:
I 2004 placerede Mike Brown og hans team en øvre grænse på 1.800 km på dens diameter, men i 2007 blev dette revideret nedad til mindre end 1.600 km, efter at observationer blev foretaget af Spitzer-rumteleskopet. I 2012 antydede målinger fra Herschel Space Observatory, at Sednas diameter var mellem 915 og 1075 km, hvilket ville gøre det mindre end Plutos måne Charon.
Fordi Sedna ikke har nogen kendte måner, er det i øjeblikket umuligt at bestemme dens masse uden at sende en rumsonde. Ikke desto mindre tror mange astronomer, at Sedna er den femte største trans-neptuniske genstand (TNO) og dværgplanet - efter henholdsvis Eris, Pluto, Makemake og Haumea.
Sedna har en stærkt elliptisk bane omkring solen, hvilket betyder, at den spænder i afstand fra 76 astronomiske enheder (AU) ved perihelion (114 mia. Km / 71 mia. Mi) til 936 AU (140 mia. Km / 87 mia. Mi) ved aphelion.
Estimaterne for hvor lang tid det tager Sedna at bane rundt solen varierer, selvom det vides at være mere end 10.000 år. Nogle astronomer beregner omløbstiden kan være så lang som 12.000 år. Selvom astronomer først troede, at Sedna havde en satellit, har de ikke været i stand til at bevise det.
Sammensætning:
På det tidspunkt, hvor det blev opdaget, var Sedna det iboende lyseste objekt, der findes i solsystemet siden Pluto i 1930. Når det gælder farve, synes Sedna at være næsten lige så rød som Mars, som nogle astronomer mener er forårsaget af kulbrinter eller tholin. Dets overflade er også temmelig homogen med hensyn til farve og spektrum, hvilket kan være resultatet af Sednas afstand fra solen.
I modsætning til planeter i det indre solsystem oplever Sedna meget få overfladepåvirkninger fra meteorer eller omstrejfende genstande. Som et resultat har den ikke så mange udsatte lyse pletter af frisk iskult materiale. Sedna og hele Oort Cloud fryser ved temperaturer under 33 Kelvin (-240,2 ° C).
Der er konstrueret modeller af Sedna, der placerer en øvre grænse på 60% for metan og 70% for vandis. Dette er i overensstemmelse med eksistensen af tholiner på dets overflade, da de produceres ved bestråling af metan. I mellemtiden sammenlignede M. Antonietta Barucci og kolleger Sednas spektrum med Tritons spektrum og kom med en model, der indeholdt 24% thritiner af Triton-typen, 7% amorf kulstof, 10% nitrogen, 26% methanol og 33% methan.
Tilstedeværelsen af nitrogen på overfladen antyder muligheden for, at Sedna i det mindste i kort tid kan have en spændende atmosfære. I løbet af en 200-årig periode nær perihelion ville den maksimale temperatur på Sedna sandsynligvis overstige 35,6 K (-237,6 ° C), hvilket ville være lige varmt nok til, at nogle af nitrogenisene kan sublimere. Modeller af intern opvarmning via radioaktivt henfald antyder, at Sedna, ligesom mange kroppe i det ydre solsystem, muligvis er i stand til at understøtte et hav under flydende vand.
Oprindelse:
Da han og hans kolleger først observerede Sedna, hævdede de, at det var en del af Oort-skyen - den hypotetiske sky af kometer, der antages at eksistere et lysårs afstand fra Solen. Dette var baseret på det faktum, at Sednas perihelion (76 AU'er) gjorde det for langt til at blive spredt af tyngdepåvirkningen fra Neptun.
Fordi det også var tættere på Solen end forventet fra Oort sky-objekt og har en hældning på linje med planeterne og Kuiper Belt, beskrev de det som et ”indre Oort Cloud-objekt”. Brown og hans kolleger har foreslået, at Sednas bane bedst forklares ved, at Solen har dannet sig i en åben klynge af flere stjerner, der gradvist blev adskilt over tid.
I dette scenarie blev Sedna løftet ind i sin nuværende bane af en stjerne, der var en del af denne klynge i stedet for at den var dannet på sin nuværende placering. Denne hypotese er også blevet bekræftet ved computersimuleringer, der antyder, at flere tætte passeringer af unge stjerner i en sådan klynge ville trække mange objekter ind i Sedna-lignende baner.
På den anden side, hvis Sedna dannede sin nuværende placering, ville det betyde, at Solens oprindelige protoplanetære skive ville have været længere end tidligere forventet - cirka 75 AU'er i rummet. Desuden ville Sednas oprindelige bane have været omtrent cirkulær, ellers ville dens dannelse ved optagelse af mindre kroppe til en helhed ikke have været mulig.
Derfor må det have været trukket ind i sin nuværende excentriske bane af en tyngdepunktinteraktion med en anden krop - hvilket kunne have været en anden planet i Kuiper Belt, en forbipasserende stjerne eller en af de unge stjerner indlejret med solen i stjerneklyngen i som det dannede.
En anden mulighed er Sednas bane er resultatet af indflydelse fra en stor binær ledsager tusinder af AU langt væk fra vores sol. En sådan hypotetisk ledsager er Nemesis, en svag følgesvend til Solen. Imidlertid er der indtil nu ikke fundet nogen direkte bevis for Nemesis, og mange beviser har bragt dens eksistens i tvivl.
For nylig er det også blevet antydet, at Sedna ikke stammer fra solsystemet, men blev fanget af solen fra et forbigående ekstrasolart planetarisk system.
Astronomer tror, at de vil finde flere objekter i Oort-skyen i de kommende år, især når jordbaserede og rumteleskoper bliver mere avancerede og følsomme. Mest sandsynligt vil vi også se Sedna officielt døbt en "dværgplanet" af IAU. Som med andre astronomiske organer, der er udpeget som sådan, kan vi forvente, at der kommer nogen kontroverser!
Space Magazine har mange interessante artikler om Sedna, inklusive Sedna har sandsynligvis ikke en måne- og dværgplaneter.
For mere information, se historien om Sedna og Sedna.
Astronomy Cast har en episode om Pluto og det iskolde ydre solsystem og The Oort Cloud.
Kilder:
- NASA - Solar System Exploration: Kuiper Belt
- NASA - Science Beta: Mysterious Sedna
- Wikipedia - 90377 Sedna
- Caltech GPS - Sedna
