Размер и масса карликовых планет
В перечень объектов данного спектра входят 5 карликовых планет: Хаумеа, Макемаке, Эрида, Церера, Плутон (ранее его причисляли к планетам). Но учёные предполагают, что их гораздо больше. Существует группа претендентов. К ним относится, например, Седна.
Изучать данные космические объекты трудно, поскольку они находятся на значительном расстоянии от Солнца. Почти все «карлики» сосредоточены в поясе Койпера. Только Церера и Юпитером, в поясе астероидов, таким образом она является карликовой планетой, которая находится ближе всего к Солнцу. Сейчас их исследование стало возможным благодаря мощным оптическим системам, которые есть у NASA и других организаций, реализующих космические программы.
Эксперты MAC считают, что карликовое небесное тело должно обладать размерами не меньше 800 км в диаметре и массой более 5⋅1020кг. Параметры каждого объекта обозначены в таблице:
| № п/п | Название карликовой планеты | Размеры (км) | Масса в кг | % от массы Земли |
| 1. | Церера | 975×909 | 9,5*1020 | 0,0016 |
| 2. | Плутон | 2306×2326 | 1,305*1022 | 0,22 |
| 3. | Хаумеа | 1960×1518×996 | 4,2*1021 | 0,007 |
| 4. | Макемаке | 1360×1480 км | 3*1021 | 0,05 |
| 5. | Эрида | 2326×2338 | 1,67*1022 | 0,28 |
Массу Макемаке определяют приблизительно, так как при ней нет спутников. По предположениям учёных, Макемаке весит 3⋅1021 кг, или 0,05 % от массы Земли.
Физико-химические характеристики
Проведенные в 2007 году с помощью инфракрасного телескопа «Спитцер» измерения размеров Эриды позволили оценить ее диаметр – 3000 км. Самые точные измерения произведены в ночь на 6 ноября 2010 года. Полученные данные позволяли утверждать, что Эрида меньше Плутона.
Однако аналогичные измерения для Плутона, проведенные в том же 2007 году, позволяют предположить, что его диаметр составляет 2322 км. Поэтому вопрос, какая из карликовых планет в действительности является крупнейшей в Солнечной системе, оставался открытым.
Абсолютная звездная величина Эриды составляет −1,19m. Масса планеты определена благодаря наличию спутника. Она примерно на 1/4 больше массы Плутона и равна 1.66×10²² кг. Соответственно средняя плотность Эриды довольно близка к плотности Плутона и равна 2,52 г/см3. Она традиционна для объектов пояса Койпера и указывает на преобладание каменных пород над ледяной составляющей.
Сравнение инфракрасных спектров Эриды и Плутона (стрелками отмечены линии поглощения метана).
Оценки диаметра Эриды постоянно менялись и вызывали споры. Так телескоп Хаббл в обзоре 2005 года диаметр объекта в 2397 км, а позже, в 2007 году.
В феврале 2006 года в журнале Nature опубликованы результаты измерения тепловыделения планетоида, исходя из которых диаметр был определен как 3000±300 км.
Проведенные НАСА в 2007 году при помощи инфракрасного телескопа «Спитцер» измерения позволили оценить диаметр Эриды в 2600+400−200 км.
Наиболее точные на сегодняшний день измерения произведены в ночь на 6 ноября 2010 года, когда сразу три группы астрономов в Чили наблюдали покрытие Эридой очень слабой звезды USNO-A2 0825-00375767 (видимая величина 17,1m) в созвездии Кита. Это позволило установить диаметр плутоида с точностью до 12 км.
Мнение эксперта
Ловкачев Дмитрий
Астроном любитель
Согласно данным этих измерений диаметр Эриды не превышает 2326±12 км, а альбедо — 0,96+0,09−0,04. Ошибка в оценке диаметра по данным теплового излучения связана со значительным наклонением оси вращения Эриды к плоскости орбиты, вследствие чего одно полушарие сейчас нагрето больше, чем другое.
Полученные данные позволили утверждать, что Эрида меньше Плутона, для которого традиционно указывается диаметр 2390 км. Однако аналогичные измерения для Плутона, проведенные в 2007 году, позволяют предположить, что его диаметр составляет 2322 км или 2368 км (2014 год).
Пояс Койпера: где находится, как проходит его исследование, характеристики основных объектов
Планета Макемаке — суровая ледяная пустыня, которая никогда не станет колыбелью жизни
Ганимед — крупнейший спутник Юпитера, под ледяным покровом которого плещется океан
Планеты-газовые гиганты, в пределах и за пределами Солнечной системы
Поэтому вопрос о том, какая из карликовых планет в действительности является крупнейшей в Солнечной системе, оставался открытым до июля 2015 года, когда по данным АМС «Новые Горизонты» было установлено, что диаметр Плутона — 2370±20 км.
Температура на ее поверхности опускается до минус 253 градусов Цельсия, а при приближении к источнику тепла она повышается на 23 градуса. Это провоцирует небольшое таяние метанового и этанового льда и появление разреженной атмосферы.
По мере продвижения Эриды по орбите температура вновь опускается, и газовая оболочка замерзает. Такой цикличностью объясняют высокую яркость маленькой планеты. Кроме того, полушарие, обращенное к Солнцу, всегда более нагрето, чем то, что остается в тени.
Ученые предполагают, что примерно через 250 лет, в 23 веке, карликовая планета Эрида будет находиться в перигелии, в ближайшей к Солнцу точке своей орбиты. В этот период у нее появится временная атмосфера, но очень тонкая.
Карликовые планеты и претенденты
В списке карликовых планет Солнечной системы числятся Плутон, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Церера. Споров не вызывают лишь первая и последняя. В МАСе определили, что среди транс-нептуновых объектов (ТНО) карликовыми становятся лишь с диаметром от 838 км. На нижней схеме представлено сравнение размеров карликовых планет.
Сравнительные размеры потенциальных карликовых планет
Среди претендентов: Орк, 2002 MS4, Актея, Квавар, 2007 OR10 и Седна. Все они проживают в поясе Койпера или Рассеянном диске. Выделяется Седна, которая стоит в отдельном классе. Полагают, что может быть еще 40 известных объектов, которые следует перевести в категорию карликовых планет. Но существует еще более двух сотен в поясе Койпера, а общее число способно перевалить за 1000.
Прятаться в темноте
Но история с Эридой на этом не закончилась. Потому что в 2003 году астрономы с американскими фамилиями Майк Браун, Чад Трухильо и Дэвид Рабинович обнаружили в глубинах Солнечной системы очень холодное и очень отдалённое тело. Оно пряталось в глубоком мраке космоса за орбитой Плутона. В тот момент учёные даже не предполагали, что открытое небесное тело станет «яблоком раздора» между астрономами планеты Земля!
Напряжённость в научном сообществе росла. И в августе 2006 года Международный астрономический союз решил изменить состав Солнечной системы. Его члены после долгих дебатов проголосовали за исключение Плутона из списка полноценных планет. И включили его в новую категорию, которую назвали «карликовые планеты». К таким телам было решено относить космические объекты, которые достаточно велики, чтобы они могли принимать сферическую форму. Но при этом они слишком маленькие, чтобы очистить свою орбиту от других меньших тел.
Так. Теперь всё стало более или менее понятно. И объект 2003 UB 313 нашёл своё «место в строю». Он вошёл в состав новой категории. И был наречён, после некоторых дискуссий, весьма знаковым именем: Эрида. Богиня раздора.
Геологам тоже есть что изучать
«Если вычислить площадь поверхности всех объектов, размер которых превышает 100 километров, на основе экстраполяции, то окажется, что пояс Койпера будет иметь большую геологическую площадь поверхности, чем все планеты Солнечной системы, включая планеты земной группы, вместе взятые», – объясняет Гранди, добавляя, что это будет справедливо, даже если вы захотите включить дно океана на Земле. «Если вам нравится геология – и особенно если вы любите экзотическую криогенную температурную геологию – Пояс Койпера место лучшее место для ее изучения. И там много территории для проведения исследований».
Спутник
ESOобсерватории Ла Силья
В 2005 году команда адаптивной оптики в Кек телескопы на Гавайях провели наблюдения четырех самых ярких TNO (Плутон, Макемаке, Хаумеа и Эрис), используя только что введенный в эксплуатацию Laser Guide Star Система адаптивной оптики. На изображениях, сделанных 10 сентября, был обнаружен спутник на орбите вокруг Эрис. В соответствии с прозвищем «Зена», уже используемым для Эрис, команда Брауна назвала луну «Габриель », в честь приспешника телевизионной принцессы-воина. Когда Эрида получила свое официальное название от МАС, луна получила имя Дисномия в честь греческой богини беззакония, дочери Эрис. Браун говорит, что выбрал его из-за сходства с именем его жены Дайан. В названии также имеется косвенная отсылка к старому неофициальному имени Эрис Зена, которую по телевидению изображала Люси Лоулесс.
Расстояние Эриды от Земли
Как упоминалось ранее, карликовая планета является одним из самых удаленных природных объектов в нашей Солнечной системе — на самом деле свет от Эриды доходит до нас почти за 1000 дней!
- Когда в 2010 году Эрида прошла перед тусклой звездой в результате явления, известного как затмение, астрономы смогли провести точные измерения благодаря ее удаленности.
- Ближайшее сближение Эриды с Землей составляет около 37,93 а.е. (астрономические единицы), а самое дальнее — 98,16 а.е., измеренное в период с января 2008 года по апрель 2023 года.
- Расстояние между Землей и карликовой планетой 136199 Эрида сейчас составляет 8938321427 миль (14 384 833 958 км), или 96,156676 астрономических единиц.
- В настоящее время Эрида находится на расстоянии примерно 68 а.е. от Солнца и 95,1 а.е. от Земли. От Эриды до нас свету требуется около 13 часов. Эти цифры часто меняются, но поскольку Эрис постоянно записывается, их можно проверить онлайн. Эрида, кажется, имеет радиус около 722 миль (1162 км), что составляет примерно одну пятую размера Земли.
- Он немного меньше Луны Земли, как и Плутон. Эрида была бы диаметром с зернышко попкорна, если бы Земля была всего лишь пятицентовой монетой. Его диаметр составляет 1445 миль (2325 км).
- Хотя Эрида несколько меньше Плутона, она на 27% тяжелее и плотнее. С другой стороны, новые данные, полученные с космического корабля «Новые горизонты», показали, что объем Плутона не меньше, а немного больше, чем у Эриды. Эрида теперь является 10-м по величине объектом, вращающимся вокруг Солнца по объему, хотя она остается 9-м по массе благодаря этому новому знанию.
Загадки Эриды
В 2007 году, Эрида задала человечеству загадку, разгадка которой была бы крайне интересной. Дело в том, что на поверхности этой загадочной карликовой планеты происходят процессы, не поддающиеся научному объяснению. Поверхность Эриды, согласно последним данным, покрыта слоем смеси твердого азота и метана. Наблюдения, проведенные в 2007 г. на 6,5-метровом многозеркальном телескопе обсерватории Уиппла (Multiple Mirror Telescope, Fred Lawrence Whipple Observatory в штате Аризона, свидетельствуют о том, что с увеличением глубины концентрация азота должна возрастать. Однако измерения, сделанные двумя годами ранее при помощи 4,5-метрового телескопа Гершеля (William Herschel Telescope), расположенном на Канарских островах, показали, что в то время ситуация была обратной: у поверхности азота было больше, чем в глубине.
Эти изменения были бы вполне естественным, если бы Эрида находилась вблизи перигелия (ближайшей к Солнцу точки своей орбиты). Солнечные лучи нагревали бы ее поверхность и вызывали испарение замерших газов, причем азот — как более летучий — испарялся бы первым. Но сейчас расстояние между Эридой и Солнцем близко к максимально возможному (около 100 а. е. или 15 млрд. км), поэтому подобные глобальные события на ней в настоящее время маловероятны.
Другим их объяснением могут быть криовулканические процессы; сопровождающиеся выделением из недр больших объемов газообразного метана. Нечто подобное наблюдал космический аппарат Voyager 2 на Тритоне (спутнике Нептуна), но там криовулканы «снабжает» энергией приливное действие массивной планеты.
Имя
Эрида названа в честь греческой богини Эрис (греч. Ἔρις ), олицетворения раздоров и раздоров. Название было предложено командой Калифорнийского технологического института 6 сентября 2006 г. и присвоено 13 сентября 2006 г. после необычно долгого периода, в течение которого объект был известен под предварительным обозначением 2003 UB 313 , которое автоматически было присвоено IAU. согласно их протоколам именования малых планет .
Имя Эрис имеет два конкурирующих произношения, с «длинным» или «коротким» е , аналогично двум конкурирующим произношениям слова « эра» . Классическое английское произношение богини , с длинными е . Тем не менее, Браун и его студенты используют , с двусложным laxing и коротким е .
Греческий и латинский косой стебель из названия Erid- , как можно увидеть в итальянской Eride и русской Эрида Эрида , поэтому прилагательное в английском языке Eridian .
Зена
Из-за неуверенности в том, будет ли объект классифицирован как планета или малая планета , поскольку к этим классам объектов применяются разные процедуры номенклатуры, решение о том, как назвать объект, пришлось отложить до 24 августа 2006 г. . На какое-то время объект стал известен широкой публике как Зена . «Зена» было неофициальным именем, используемым внутри команды исследователей, вдохновленным заглавным персонажем телесериала « Зена: Королева воинов» . Сообщается, что группа исследователей сохранила прозвище «Зена» для первого обнаруженного тела, которое было больше Плутона. По словам Брауна,
Браун сказал в интервью, что процесс именования застопорился:
Выбор официального названия
Анимация, показывающая движение Эрис на изображениях, использованных для ее обнаружения. Эрис обозначена стрелкой. Три кадра были сняты за три часа.
По словам научного писателя Говерта Шиллинга , Браун изначально хотел назвать объект « Лила » в честь концепции в индуистской мифологии, которая описывала космос как результат игры, сыгранной Брахманом . Имя было очень похоже на «Лайла», имя новорожденной дочери Брауна. Браун старался не разглашать свое имя до того, как оно будет официально принято. Он сделал это с Седной годом ранее и подвергся резкой критике. Однако никаких возражений против названия Sedna не было, кроме нарушения протокола, и никаких конкурирующих названий для Sedna предложено не было.
Он перечислил адрес своей личной веб-страницы, объявляющей об открытии как / ~ mbrown / planetlila, и в хаосе, возникшем после споров по поводу открытия Хаумеа , забыл его изменить. Вместо того, чтобы напрасно рассердить своих коллег-астрономов, он просто сказал, что веб-страница была названа в честь его дочери, и исключил «Лилу» из рассмотрения.
Браун также предположил, что Персефона , жена бога Плутона , будет хорошим названием для объекта. Это имя несколько раз использовалось в научной фантастике и было популярно среди публики, так как она легко выиграла опрос, проведенный журналом New Scientist («Зена», несмотря на то, что это было всего лишь прозвище, заняла четвертое место). Это было невозможно, когда объект была классифицирована как карликовая планета, потому что уже существует астероид с таким названием 399 Персефона .
После разрешения спора группа исследователей предложила Эрис 6 сентября 2006 года. 13 сентября 2006 года это имя было принято в качестве официального названия в IAU. Браун решил, что, поскольку объект так долго считался планетой , он , как и другие планеты , заслуживает названия из греческой или римской мифологии . Астероиды получили подавляющее большинство греко-римских названий. Эрис , которую Браун назвал своей любимой богиней, к счастью, избежала включения. «Эрис вызвала раздоры и раздоры, вызывая ссоры среди людей, — сказал Браун в 2006 году, — и этот тоже сделал то же самое».
Условное обозначение
Discordian символ (⯰, U + 2BF0, то рука Eris ), получает некоторое использование среди астрологов и появилась в публикациях НАСА.