Седна — транснептуновый объект — его характеристики, орбита, происхождение

На границах Солнечной системы имеется целый ряд особых космических объектов, определенных астрономической наукой в качестве транснептуновых небесных тел. Многолетние наблюдения показывали, что большинство из них держится поближе к орбите самой крайней планеты Нептуна. Однако открытие одного интересного объекта изменило устоявшиеся мнения. Космическое тело, имеющее всего 1000 километров в диаметре, названо Седной и может улетать от центра Солнечной системы в 20 раз дальше орбиты Плутона.

История исследования Седны

Причина особой привлекательности Седны для многих астрономов объясняется необычным поведением ее орбиты. НАСА включило приоритетное изучение удаленного объекта в состав ближайших научных планов. Внимание астрономической науки к уникальному транснептуновому небесному телу связано с раскрытием истории возникновения самой звездной системы. Удивительная изолированность Седны от соседних космических объектов помогла ей сохранить свойства первоначальных межзвездных материалов, из которых построены планеты. Изучение данного небесного тела с близкого расстояния пока является сложной задачей, так как даже зонд «Вояджер-1» может преодолеть самое короткое расстояние от Земли до Седны в течение 30-ти лет.

Открытие объекта

Одним из самых знаменитых астрономов нашего времени можно считать Майкла Брауна. На его счету полтора десятка открытых объектов, относящихся к транснептуновой группе. Среди них такое крупное небесное тело, как Квавар, размер которого составляет около 1/3 Луны. Также ученому принадлежат открытия Эриды и астероида Ромулуса 1, входящего в тройную группу под названием Сильвия.

В ноябре 2003 года Браун, возглавлявший группу исследователей из сотрудников Ч. Трухильо и Д. Рабиновица, обнаружил уникальный объект Седна. Выдающийся астроном известен своим особым отношением к поиску наименований открытых им космических объектов. Кроме героев древнегреческих мифов, его вдохновляют действующие лица современных фантастических сериалов или легенд различных этнических групп. Так Седна получила свое имя от эскимосского божества, которое по преданиям северного народа обитает на дне Ледовитого океана. Такую аналогию у астронома вызвало то обстоятельство, что средняя температура на покрытом льдами космическом теле составляет -260 градусов, что всего на 13 градусов превосходит показание абсолютного нуля.

Седна, отмечена на снимке зелёным кружком
Седна, отмечена на снимке зелёным кружком

Седна способна удаляться на самые дальние расстояния от центрального светила, чем объясняется критически низкая температура ее поверхности. В Паломарской обсерватории осуществлялась программа поиска самых дальних объектов, когда мощный телескоп Шмидта, с длиной трубы в 1,2 метра, смог зафиксировать маленький космический объект, отдаленный от точки наблюдения на 100 астрономических единиц. Только совершенное оборудование, обладающее современной камерой съемки, со 172-х пиксельным разрешением, позволило астрономам определить и классифицировать далекое небесное тело.

Дельнейшее исследование

Следом за группой астрономов, возглавляемых Майклом Брауном, за вновь открытой удаленной планетой началось регулярное наблюдение многих телескопов во всем мире. Узнав о существовании Седны, ученым удалось отследить ее движение с фотографий, сделанных электронными телескопами в период, начиная с 1990-го года. Благодаря архивным данным, астрономы смогли построить более точную орбиту объекта.

Наибольшую трудность для современного оборудования представляло определение размеров крайнего объекта Солнечной системы. Только с помощью телескопа Гершеля, запущенного на орбиту Земли, удалось получить окончательные данные о реальных размерах Седны. Помогли в дальнейших наблюдениях и мощности нового телескопа в обсерватории Тенагра, размещенного в штате Аризона. К созданию оснащения современного наблюдательного центра имел отношение увлеченный энтузиаст, археолог Майкл Шварц.

фото Седны
Седна, снимок телескопа Хаббл

Пристальное внимание к необычному космическому объекту только возрастает со временем. За ее приближением к центральному светилу наблюдает множество астрономов всего мира. Максимально близкое расстояние орбиты Седны к Солнцу бывает один раз в 12 тысяч лет. Рассчитано, что следующий визит к центру системы транснептуновая планета осуществит в 2075-м году. На это время запланирован запуск специального межпланетного зонда, напоминающего известные «Вояджеры», и способного передать на Землю комплексные сведения о редкой космической гостье.

Статус Седны

Несмотря на то, что во многих научно-популярных источниках объект Седна называется планетой, он не вполне соответствует данному статусу. Ведь по решению Международного союза астрономов, планетами признано считать космические тела, соответствующие следующим признакам:

  • небесное тело достаточно массивно, чтобы иметь форму, приближенную к идеальному шару;
  • планеты вращаются вокруг Солнца по своим орбитам и не являются сателлитами других объектов системы;
  • на орбите планеты не должно присутствовать других небесных объектов, кроме ее постоянных спутников.

На происходившей, в 2006-м году, Ассамблее астрономического союза Плутон, имевший ранее статус планеты, был переименован в карликовый планетный объект. Кроме Плутона, к карликовым планетам относятся также Эрида, Церера, Хаумея и Макемаке. Ученый М. Браун, открывший Седну, играл одну из первых ролей в деле реформации существующей системы классификации планет. Из-под его пера вышла научно-популярная книга о причинах исключения Плутона из числа полноценных планет Солнечной системы. Вновь открытую Седну пока официально называют «объектом» или «карликовой планетой», хотя в процессе изучения могут выясниться обстоятельства ее происхождения, влияющие на классификацию.

Характеристики Седны

Из более или менее заметных объектов нашей Солнечной системы, Седна является на данный момент самым удаленным от центра. Ее афелий или наиболее удаленная точка орбиты находится на расстоянии в 936 астрон. ед. или 144 миллиарда километров. Не слишком близко к Солнцу находится и перигелий Седны, расположенный на удалении от него в 80 астрон. ед. Несмотря на далекие расстояния, астрономам удалось узнать о некоторых характеристиках космического объекта больше, чем о признанном факте его присутствия на дальних окраинах звездной системы.

Благодаря такому способу наблюдения за космосом, как орбитальный телескоп «Хаббл», стало возможным узнать о существовании далеких карликовых планет. Увидеть Седну, даже на фотографиях, современная техника пока не позволяет, но уже сделан астрофизический анализ ее цвета, химического состава и орбитальных координат. Неправильная форма карликовой планеты имеет средний размер диаметра около 1000 километров, что примерно в 2 раза меньше самых крупных ее соседей Эриды и Плутона. Благодаря спектрографическому анализу, сделанному из 3-х различных обсерваторий, стало известно о схожести состава Седны с другими транснептуновыми космическими телами, такими как кометы, газовые планеты и их спутники.

Орбита

Главный интерес астроном объект Седна вызывает своей необычной орбитой. По сравнению с перигелием, отдаленным от центра планетной системы на 76,3 – 80,0 астрономических единиц, афелий карликовой планеты отстоит слишком далеко, по общепринятым меркам, и достигает внутренней границы внешнего облака Оорта. Грандиозные расстояния собственной орбиты объект Седна проходит за 12 тысяч земных лет, что соответствует 4,5 миллионам седнианских дней или оборотов вокруг своей оси.

Орбита Седны в сравнении с другими планетами
Орбита Седны (красная) в сравнении с орбитами Юпитера (оранжевая), Сатурна (жёлтая), Урана (зелёная), Нептуна (синяя) и Плутона (сиреневая)

Раскрытие тайны возникновения столь уникальной орбиты, отличающей Седну от всех остальных объектов, может подсказать многое из истории возникновения звездных систем, подобных нашей. Предполагается, что у карликовой планеты может оказаться правильная шарообразная форма, так как на нее не оказывают гравитационного влияния крупные небесные тела. Однако последние исследования окраин Солнечной системы заставляют астрономов высказываться в пользу существования в этом районе крупного космического объекта, на который указывает взаимное расположение орбит карликовых планет, в числе которых находится и Седна. По мнению другой части ученых, измененная орбита Седны подвергалась сильному воздействию особо крупных обломков, дрейфующих в межпланетном пространстве.

Физические характеристики

Визуальными наблюдениями карликовой планеты пока не может похвастаться ни один астроном. Только спектрографические анализы, полученные с помощью электронных телескопов, могут приоткрыть завесу над тайной внешнего вида удаленного космического тела. В интернете можно видеть построенную на научных данных модель красного шарообразного небесного тела, каким его представляют астрономы. В красный цвет карликовую планету может окрашивать толин, особое вещество, получаемое в результате распада органических веществ под воздействием солнечных лучей. Органический слой присутствует на планете в качестве метанового льда и занимает около 83% всей поверхности. Оставшееся место занимают примеси азотных и углеродистых соединений.

Седна. Художественное изображение NASA.
Седна. Художественное изображение NASA.

Структура космического объекта предполагает также присутствие в ее внешней оболочке больших объемов воды, доходящих до 70% от всей массы карликовой планеты. На соседних с Седной газовых гигантах воду можно обнаружить в виде глубинного льда. Однако наличие радиоактивных процессов с выделением тепла может стать причиной наличия запасов жидкой воды, находящихся под твердью внешней коры карликового объекта.

В самой близкой к Солнцу точке орбиты, азот, имеющийся в верхнем слое Седны, испаряется и становится частью слабой атмосферной оболочки, степень разреженности которой может относиться к земной, ка 1/10 000. Если бы перилегий Седны располагался еще ближе к раскаленному центру системы, то начал бы испаряться и метан, что привело бы к выпадению снегов на карликовой планете.

Поиск родственных Седне космических объектов на границах Солнечной системы только набирает обороты, а их общая масса может превышать массу нашей планеты в 5 раз. Плотность далекого небесного тела ученые пока оценивают в величину, близкую к 2 кг/см3, что можно сопоставить с кухонной натриевой солью.

Происхождение Седны

Траектория движения необычной карликовой планеты больше напоминает пути известных комет. Ответ на это загадочное явление дает история образования нашей планетарной системы. Дело в том, что многие из отдельно дрейфующих астероидов Пояса Койпера могли бы взаимно приближаться, вплоть до образования целой планеты. В этом им препятствует фигура самой массивной газовой планеты в системе – Юпитера. Во-первых, его гравитационная сила притянула на свои орбиты множество приблизившихся крупных обломков, оставив на долю астероидов общую массу, не более 30% Земли. Во-вторых, такие массивные планеты, как Юпитер и Марс, помешали образованию сколько-нибудь крупных объектов между ними.

Поверхность Седны глазами художника
Поверхность Седны глазами художника

Соседство других крупных газовых гигантов – Урана и Нептуна – подобным образом влияет на все более мелкие объекты вокруг. Их взаимоотношениями объясняется эксцентрично растянувшаяся орбита Седны. Астрономы видят также признаки бывшей классической траектории карликовой планеты, которая изменилась под воздействием неординарных факторов. Одни ученые считают, что за Нептуном существует еще одна крупная планета, которую пока не удается обнаружить. Другие видят причину изменения траектории Седны в эволюционном процессе образования Солнечной системы, когда гигантские планеты отбрасывали мелкие объекты к ее границам.

Есть также теория воздействия на дальние карликовые планеты другой звезды, когда-то пролетевшей слишком близко. Каким бы не было рождение Седны, но только она обладает особой орбитой, отличной от 800 других таких же обитателей пограничных районов Солнечной системы. Сейчас в астрономии появился отдельный класс седноидов, к которому относят космические тела небольших габаритов, по характеристикам напоминающих объект Седну.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector