Загадочный объект в Солнечной Системе

[olegvg]

Почитал я "первоисточники" (Брауна и Рабиновитца), которые сам Браун называет "спекуляциями".

Speculations можно перевести как гипотезы, предположения.

2bob et al.
http://it.arxiv.org/abs/astro-ph/0403376
The formation of the solar system by gravitational instability: Prediction of a new planet or another Kuiper-type belt

Действительно любопытно, в статье предсказывается среднее расстояние до 11 планеты 87 а.е., Седна находится точно на таком расстоянии (!), но это явное совпадение - большая полуось орбиты Седны 530 а.е.

Не исключено, что объекты типа Седны сформировались в поясе Койпера и затем были оттуда выметены гравитационным влиянием Нептуна. Первоначальная масса пояса, чтобы объяснить существование крупных тел типа Плутона, должна была быть по некоторым расчетам на два порядка больше современной. Если так, то пояс Койпера сегодня – это только верхушка айсберга, наверняка есть планетоиды и покрупнее Седны, может быть размером с Луну или даже с Марс, в сотнях и тысячах а.е. от Солнца. Так что поиски еще только начинаются.

http://www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/kb/sedna.html

[Дмитрий Вибе]

Действительно любопытно, в статье предсказывается среднее расстояние до 11 планеты 87 а.е., Седна находится точно на таком расстоянии (!), но это явное совпадение - большая полуось орбиты Седны 530 а.е.

Любопытно было бы, есть бы статья появилась этак с недельку назад  

Не исключено, что объекты типа Седны сформировались в поясе Койпера и затем были оттуда выметены гравитационным влиянием Нептуна.

В том и фишка, что Нептун не мог ее пристроить на орбиту с таким перигелием. Вот что написано в абстракте к статье Глэдмена на странице Джуитта.

"Мы установили, что транснептуновый объект (TNO) 2000 CR105 имеет большую полуось 220+/-1 AU и перигелийное расстояние 44.14+/-0.02 AU, за пределами той области, которую до сих пор связывали с "рассеянным диском" объектов пояса Койпера, испытавших гравитационное взаимодействие с Нептуном. Мы также определили, что у TNO 1995 TL8 перигелийное расстояние также велико (40.08+/-0.02 AU). Эти и другие объекты, у которых перигелийные расстояния превышают 40 AU, были вероятно помещены на свои орбиты гравитационным взаимодействием, которое отличается от сильного гравитационного рассеяния одной из гигантских планет (при условии, что планеты-гиганты всегда находились на этих орбитах). Существование этих объектов может имать далеко идущие последствия для нашего понимания формирования внешней Солнечной системы. Мы обсуждаем некоторые возможные сценарии, которые могли бы привести к появлению таких объектов, включая долговременной диффузионный хаос и рассеяние на других массивных телах во внешней Солнечной системе. Это открытие подразумевает, что должно существовать большое население TNO в "расширенном рассеянном диске" с перигелиями за пределами ранее предложенной границы на 38 AU. "

[bob]

На счёт массивных тел во внешней системе вполне согласен Правило Ньютона должно работать и здесь. Внутренняя планета практически не имеет воздействия на внешнюю. Поведение внешних тел может определяться только наличием массивного тела, для которого они являются внутренними. Сам Нептун вылетел из ряда Тициуса -Боде не случайно. Он смещён.

[Barbara]

Боб, а как Вы думаете, а откуда мог взяться Нептун, нарушающий правило Тициуса-Боде, и в то же время - на почти круговой орбите?
Вот меня мучает загадка: отчего пояс Койпера - там, где должен быть по правилу Т-Б, а Нептун - какой-то залетный, но в остальном - планета как планета. Могло ли быть что-то такое, что разрушило планету в области пояса Койпера, или что она не смогла сформироваться из-за низких температур?
Некоторые считают, что кентавры могли из пояса Койпера во внутренние орбиты сместиться, но тут есть противоречие: они уже не ледяные глыбы, и совпадает ли их химсостав с койперовским? Этого я не знаю. И, как Вы говорите, внутренняя планета почти не имеет воздействия на внешнюю. По крайней мере, такого, чтоб значительно изменить а.
Мне больше нравится другая гипотеза - что кентавры - это осколки Фаэтона.
По всему видно, что Седна - это другой класс объектов не только по траектории, но и по химическому содержанию. Поэтому, может быть, пояс Койпера формировался совсем не так, как объекты класса Седны (каких, думаю, много где-то там болтается...)

[olegvg]

В том и фишка, что Нептун не мог ее пристроить на орбиту с таким перигелием.

Да, это я погорячился  .

Почитал статью про открытие. Некоторые тезисы:

Единственный механизм, способный поместить Сёдня (Надысь?  ) на ее нынешнюю орбиты - это влияние либо еще неоткрытой большой планеты с полуосью в районе 70 а.е., либо близкое прохождение звезды.

Нептун в состоянии сдвинуть перигелий до 36 а.е. (максимум до 50 а.е.)

В ходе текущего поиска обследовано 80% неба в 5^о от эклиптики, так что существование планеты с a = 70 а.е. маловероятно, хотя и не исключено. Если она существует, должен существовать целый класс объектов типа Седны с близким перигелием.

Большие полуоси комет из облака Оорта по теории составляют не менее ~10⁴ а.е., исходя из современной плотности распределения звезд. У Седны - 480 а.е.

Фернандес и Брунини в 2000 смоделировали формирование внутреннего облака Оорта в тесном звездном окружении (молодое Солнце могло находиться в кластере, как многие современные молодые звезды). По их расчетам полуоси объектов в таком облаке будут составлять 10² - 10³ а.е., перигелии - 50 - 10³ а.е., эксцентриситеты в среднем 0.8.

Далее авторы оценивают количество крупных планетоидов типа Седны в 500 (из них 5 сейчас реально обнаружить). Общая масса всех объектов такого типа может составлять 5 земных, и это без учета объектов с большим перигелием - их число не поддается оценке.

[Karen]

Можно добавить мои пять копеек?
Когда я была в школе, меня учили что правила Тициус-Боде эмпирическая правила. Нет физическое основание для этой правилы, только математическое совпадение. Поэтому, если Нептун, Плутон, или какая-либо планета нарушает эту правилу, это имеет малое значение. Многие старались остановить физическое основание для этой правилы, до сих пор, без успеха. Правила остаётся интересним способом помнить расстояния планет.

Что касается кентавров: От http://despa.obspm.fr/~tno/b+03.pdf (Если Вы читаете по-английски, это отличная ссылка).
Спектральное отражение: нейтральное до красное.
Несколько имеют спектры без черт, другие имеют черта водянного льда, метаноля, или других легких углеводородов.
Думают что они формировали дальше вдаль орбиты Юпитера где вода существует как твердый лед. Другими словами, они ледянные тела как и кометы и все тела в внешней солнечной системе.

Наконец, солнечная туманность откуда формировали планеты в внешней солнечной системе была бы очень разреженной. Мне было бы более удивительно найти большую планету там чем много малых планет.

[olegvg]

Кстати, по поводу ненаблюдения Седны Спитцером. С Иксионом была похожая история. В 2002 его диаметр был измерен с помощью болометра MAMBO на 30 м телскопе IRAM в Испании – 1055 ± 165 км (т.е. минимум 890 км), альбедо – 9%. Однако при повторном (?) наблюдении на том же оборудовании его излучение зафиксировано не было. Это дает верхнюю границу в 800 км и альбедо >15%. В чем тут может быть дело?

[Дмитрий Вибе]

Дык ведь в статье про это написано.

"(28978) Ixion. Bertoldi (2002) первоначально сообщил о мнимом обнаружении на пределе чувствительности 250 ГГц, которое при последующих наблюдениях подтверждено не было."

Они и Седну пытались найти.

"В декабре Френк Бертольди попытался обнаружить Седну с помощью болометра MAMBO, установленного на 30-м телескопе IRAM в Испании. Однако обнаружить удалось лишь статистически недостаточно значимый чрезвычайно слабый сигнал. Это означает, что диаметр Седны, вероятно, составляет около 1300 км."

[Barbara]

Спасибо, Карен, за ответ.
А какой химсостав в поясе астероидов, Вы не знаете, случаем?
Что до правила Тициуса-Боде, то я не верю в такие математические совпадения. Чтоб вот так вот 9 раз взяло, да и совпало. Просто не хватает знаний, чтоб объяснить эту вещь. Кроме этого правила в астрономии еще много-много необъяснимого, это-то и интригует любопытную часть населения.
Есть одна гипотеза, которая мне очень понравилась, автор ее всесторонне обдумал, что это правило - именно с целыми числами - неслучайно, и отражает некий квантованный закон формирования планет. Это Борис Иванович Кислый,  статья «О квантово-гравитационной природе закона Тициуса-Боде» (к сожалению, не могу найти снова ссылку на эту статью). Он также применял этот закон к орбитам спутников планет, и оказалось, что он и там работоспособен.
Я же полагаю (с учетом Нептуна, выпавшего из этого загадочного ряда), что этот закон может отражать необязательно закон формирования, а закон распределения планет по орбитам. Т.е. устойчивость обращения по орбите достигается именно при таком распределении планет. Если это так, то Нептун, быть может, еще сдвинется куда-нибудь подальше. Но как это возможно - у меня объяснения нет. Он вроде и так-то устойчив.

[bob]

Можно добавить мои пять копеек?
Когда я была в школе, меня учили что правила Тициус-Боде эмпирическая правила. Нет физическое основание для этой правилы, только математическое совпадение. Поэтому, если Нептун, Плутон, или какая-либо планета нарушает эту правилу, это имеет малое значение. Многие старались остановить физическое основание для этой правилы, до сих пор, без успеха. Правила остаётся интересним способом помнить расстояния планет.

Что касается кентавров: От http://despa.obspm.fr/~tno/b+03.pdf (Если Вы читаете по-английски, это отличная ссылка).
Спектральное отражение: нейтральное до красное.
Несколько имеют спектры без черт, другие имеют черта водянного льда, метаноля, или других легких углеводородов.
Думают что они формировали дальше вдаль орбиты Юпитера где вода существует как твердый лед. Другими словами, они ледянные тела как и кометы и все тела в внешней солнечной системе.

Наконец, солнечная туманность откуда формировали планеты в внешней солнечной системе была бы очень разреженной. Мне было бы более удивительно найти большую планету там чем много малых планет.

Добрый вечер, Karen, посмотрите "Астрономию" Патрика Мура. Он так и пишет, что "закон Тициуса-Боде - случайное совпадение". Как Вы думаете, закон бывает случайным совпадением? А по поводу вероятной мощности планетного диска, уважаемый Дмитрий Вибе почти согласился со мной. Во всяком случае, пари он заключать не стал, и это мудро.

[Дмитрий Чулков]

Что до правила Тициуса-Боде, то я не верю в такие математические совпадения. Чтоб вот так вот 9 раз взяло, да и совпало. Просто не хватает знаний, чтоб объяснить эту вещь.

     Это закон выполняется лишь для Венеры - Урана.  

[polar]

Это я к тому, что народ это дело обсуждает (Тициуса и его Боде )



ссылка

Поправил гиперссылку. ДВ

[bob]

Что до правила Тициуса-Боде, то я не верю в такие математические совпадения. Чтоб вот так вот 9 раз взяло, да и совпало. Просто не хватает знаний, чтоб объяснить эту вещь.

     Это закон выполняется лишь для Венеры - Урана.  

Точнее, он не выполняется только для Нептуна. Для пояса Койпера - снова вполне.

[Дмитрий Вибе]

Сёдня НАСА сообщило о результатах наблюдений Седны на "Хаббле". Верхняя граница размера --- 1000 миль (1600 км). Никакого спутника не обнаружено, что сильно затрудняет объяснение чрезвычайно медленного вращения Седны (по кривой блеска оценен период -- 40 суток). Объяснения: 1) период определен неверно; 2) во время наблюдений спутник находился за Седной.

[bob]

Уважаемый Дмитрий, мне помнится, что для транснептунов элементы орбиты и собственного движения определяются, так сказать "по трём точкам на фотографиях", так как для наблюдения всего орбитального эллипса не хватит всей письменной истории. При этом методе возможны чудовищные ошибки. Поэтому, случай с Седной - результат преждевременной публикации. Авторам показалось, что они нашли штучку покрупнее Плутона, но они просчитались. Кстати, о размерах. Так как линейные размеры тел в этой области определяются не непосредственно, а по отражённому потоку, исходя из альбедо чистого льда, они тоже могут быть весьма ошибочны. В частности, если Седна покрыта чистым льдом лишь наполовину, она может быть в два раза крупнее, в зачёт идёт лишь ледовая поверхность. Очень жаль, что спутника не нашли. К счастью, в других случаях, это вполне возможно.

[polar]

Кстати, о размерах. Так как линейные размеры тел в этой области определяются не непосредственно, а по отражённому потоку, исходя из альбедо чистого льда, они тоже могут быть весьма ошибочны.

U menja poluchilos' gde-to 0.03 uglovoj sekundy (esli ne oshibsja).
Eto uzhe mozhno nabljudat' neposredstvenno.

[Дмитрий Вибе]

В данном случае верхняя граница размера оценена именно исходя из того, что диска они так и не увидели.

Вот адрес пресс-релиза

http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2004/14/text/

[bob]

Значит, Седна действительно намного меньше, чем показалось первым наблюдателям. Кстати, только у Плутона разрешается диск. С Седной нам вообще повезло - находись она в афелии, мы бы не увидели её никакими средствами. Насчёт её орбитальных параметров информация, наверняка, тоже не точна. Скоро мы сможем увидеть и более реальные данные. Вот только привлекать к ним внимание уже никто не будет. В справочниках увидим.

[olegvg]

Кстати, о размерах. Так как линейные размеры тел в этой области определяются не непосредственно, а по отражённому потоку, исходя из альбедо чистого льда, они тоже могут быть весьма ошибочны.

Не совсем так. Для большинства ТНО предполагают кометное альбедо - 4%, т.е. поверхность чернее сажи из-за различных производных метана. У крупных замеряют тепловое излучение для точного определения альбедо, и с Седной как раз это не вышло. У Кваоара, к примеру, удалось измерить и альбедо при помощи IRAM, и разрешить диск при помощи Хаббла (он там умещается сразу на двух пикселах, по-моему ), и все сошлось - 1200 и 1260 км плюс-минус. У Седны пока только верхние пределы - 1800 и 1600 км соответственно. Это означает альбедо не ниже где-то 20%, довольно высокое (у крупных ТНО около 10%), но меньше чем у Плутона (60%).

Проблема в том, что у Плутона яркая поверхность из-за азотного и метанового инея, который выпадает после перигелия, а у Харона, видимо, чистый водяной лед, но у Седны перигелий слишком далеко - 76 а.е., метан на таком расстоянии от Солнца не испарается. Он должен быть уже "перерожден" в углеводородную сажу, хотя бы частично. Тем более что поверхность красного цвета – явно не водяной лед. Потом медленное вращение… Действительно странный объект.

[bob]

Интересно. Значит, правило определения альбедо по льду группы Plutinos уже усовершенствовано? Теперь предполагают, что "лёд" не обязателен. Интересно. С другой стороны, откуда мы знаем, есть там метан или углеводород или нет? Это же предположение. Так что инфракрасная корректировка альбедо не спасает от ошибок. Может быть там красные пески над этой метановой мерзлотой? "Перемёрзший Марс", так сказать. Высокий пперигелий может показывать, что это вообще не койперов объект. У него может быть состав новых фракций диска. За льдом по очерёдности вполне может идти ренессанс тяжёлых элементов. Если вспомнить кольца Сатурна, они изрядно "полосаты" и по цвету и по составу. Солнечной системе, в целом, ничто не мешает вести себя так же.