Астрономия

Как определить элементы орбит транснептуновых объектов?

Как определить элементы орбит транснептуновых объектов?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Как рассчитываются орбиты транснептуновых объектов? Я понимаю, что существует шесть стандартных параметров для определения орбиты (ссылка), но я не уверен, как наблюдения телескопа преобразуются в эти параметры. Наблюдения с помощью телескопа говорят нам, где находится объект на небесной сфере, но не могут даже сказать нам (без хорошей спектроскопической линии для анализа красного смещения), с какой скоростью объект движется к нам или от нас.

Кроме того, движение этих объектов по небу определяется движением Земли относительно объектов, а не движением самих объектов. Мне кажется, это вызывает дополнительные сложности.

Мой вопрос: как двумерные наблюдения с разумной степенью точности соответствуют пространству 6-мерных параметров с дополнительным усложнением движения Земли относительно объекта?

Не бойтесь использовать математику в своем ответе.


Вы задали большой вопрос, возможно, слишком большой для такого форума вопросов и ответов, как этот. Ваш вопрос является единственным предметом курсов аэрокосмической инженерии для выпускников, например, ASEN 5070 Университета Колорадо, Введение в статистическое определение орбиты, и является предметом нескольких текстов для выпускников, например, Статистическое определение орбиты Боба Шутца, Байрона Тэпли и Джорджа. Х. Родился. Чтобы получить шанс в этом классе, вам нужно уже хорошо разбираться в многомерном исчислении, линейной алгебре, вероятности и статистике, численных методах и компьютерном программировании.

Тем не менее, вы, возможно, захотите взглянуть на Bernstein and Khushalani (2000), «Подгонка орбиты и неопределенности для объектов пояса Койпера», Астрономический журнал, 120.6:3323.

Предпочтительный подход к статистическому определению орбиты - это сбор данных по нескольким орбитам. Это роскошь, которая невозможна с транснептуновыми объектами, которые наблюдались всего несколько раз, и только на небольшой дуге многолетних орбит этих объектов.

Чтобы преодолеть это, Бернштейн и Хушалани осознали, что ТНО являются почти инерционными (первый закон Ньютона) объектами. Гравитация - это всего лишь небольшое возмущение инерционного поведения на таких расстояниях. Еще одна вещь, которую они сделали, - это воспользоваться тем фактом, что для наблюдений, разделенных коротким промежутком времени (например, день или два), почти все видимое движение связано с Землей, а не с собственным движением целевого объекта. Это дает хорошую оценку расстояния до цели.

Их подход включает в себя выполнение некоторой части регрессии в декартовом пространстве, где гравитация является небольшим возмущением, а затем переключение на пространство орбитальных элементов для завершения регрессии. Попутно они беспокоятся о том, достаточно ли у них информации для выполнения полной пространственной регрессии орбитальных элементов.


На диаграмме показано распределение известных транснептуновых объектов. Резонансные объекты отображаются красным цветом. Орбитальные резонансы с Нептуном отмечены вертикальными полосами: 1: 1 обозначает положение орбиты Нептуна и его троянцев, 2: 3 обозначает орбиту Плутона и плутино, а 1: 2, 2: 5 и т. Д. Обозначает ряд меньших семейств. Обозначение 2:3 или же 3:2 оба относятся к одному и тому же резонансу для TNO. Здесь нет двусмысленности, потому что у TNO по определению периоды длиннее, чем у Нептуна. Использование зависит от автора и области исследования.

Детальные аналитические и численные исследования резонансов Нептуна показали, что объекты должны иметь относительно точный диапазон энергий. [2] [3] Если большая полуось объекта находится за пределами этих узких диапазонов, орбита становится хаотичной с широко изменяющимися элементами орбиты. Когда были обнаружены TNO, более 10% оказались в резонансах 2: 3, что далеко от случайного распределения. Сейчас считается, что объекты были собраны с больших расстояний за счет широких резонансов во время миграции Нептуна. [4] Задолго до открытия первого TNO было высказано предположение, что взаимодействие между планетами-гигантами и массивным диском мелких частиц посредством передачи углового момента заставит Юпитер мигрировать внутрь и заставит Сатурн, Уран и особенно Нептун мигрировать наружу. . В течение этого относительно короткого периода времени резонансы Нептуна будут подметание пространство, захватывая объекты на первоначально изменяющихся гелиоцентрических орбитах в резонанс. [5]

Резонанс 1: 1 (трояны Нептуна, точка

Было обнаружено несколько объектов, следующих по орбитам с большой полуосью, подобной оси Нептуна, вблизи лагранжевых точек Солнца и Нептуна. Эти троянцы Нептуна, названные по аналогии с (Юпитером) троянскими астероидами, находятся в резонансе 1: 1 с Нептуном. 28 известны по состоянию на февраль 2020 г .: [6] [7]

  • 385571 Отрера (L4)
  • 385695 Clete (L4)
  • 2001 QR 322 (L4)
  • 2005 TN 53 (L4)
  • 2006 RJ 103 (L4)
  • (527604) 2007 VL 305 (L4)
  • 2008 LC 18 (L5)
  • 2010 TS 191 (L4)
  • 2010 TT 191 (L4)
  • 2011 HM 102 (L5)
  • (530664) 2011 SO 277 (L5)
  • (530930) 2011 WG 157 (L4)
  • 2012 UD 185 (L5)
  • 2012 УФ 177 (L4)
  • 2013 KY 18? (L5)
  • 2013 RL 124 (L4)
  • 2013 TZ 187 (L4)
  • 2013 VX 30 (L4)
  • 2014 QO 441 (L4)
  • 2014 QP 441 (L4)
  • 2014 RO 74 (L4)
  • 2014 SC 374 (L4)
  • 2014 UU 240 (L4)
  • 2015 RW 277 (L4)
  • 2015 VV 165 (L4)
  • 2015 VW 165 (L4)
  • 2015 VX 165 (L4)

Только 4 объекта находятся возле L Нептуна.5 Лагранжева точка, и идентификация одной из них ненадежна, остальные расположены в L Нептуна.4 область, край. [8] [7]

Кроме того, (316179) 2010 EN 65 - это так называемый «прыгающий троян», который в настоящее время переходит с либрации вокруг L4 к либрации вокруг L5, через L3 область, край. [9]

2: 3 резонанс ("плутино", период

Резонанс 2: 3 на 39,4 а.е., безусловно, является доминирующей категорией среди резонансных объектов. По состоянию на февраль 2020 года он включает 383 подтвержденных и 99 возможных членов (например, (175113) 2004 PF 115). [6] Из этих 383 подтвержденных плутино, 338 имеют свои орбиты, зафиксированные в моделировании, проведенном Deep Ecliptic Survey. [7] Объекты, следующие по орбитам в этом резонансе, названы plutinos в честь Плутона, первого обнаруженного такого тела. Большие пронумерованные плутино включают:

  • 134340 Плутон
  • 90482 Оркус
  • (208996) 2003 AZ 84
  • (455502) 2003 UZ 413
  • (84922) 2003 против 2
  • 28978 Иксион
  • (84719) 2002 VR 128
  • (469372) 2001 QF 298
  • 38628 Huya
  • (33340) 1998 г.в. 44
  • (15789) 1993 SC
  • (444745) 2007 JF 43
  • (469421) 2001 XD 255
  • (120216) 2004 EW 95
  • 47171 Лемпо
  • (504555) 2008 SO 266
  • (307463) 2002 VU 130
  • (55638) 2002 VE 95
  • (450265) 2003 WU 172
  • (469987) 2006 HJ 123
  • (508823) 2001 RX 143
  • (469704) 2005 EZ 296

3: 5 резонанс (период

По состоянию на февраль 2020 года подтверждено, что 47 объектов находятся в орбитальном резонансе 3: 5 с Нептуном. Среди пронумерованных объектов: [7] [6]

  • (15809) 1994 JS
  • (149349) 2002 VA 131
  • (434709) 2006 CJ 69
  • (469420) 2001 XP 254
  • (469584) 2003 YW 179
  • (470523) 2008 CS 190
  • (503883) 2001 QF 331
  • (523677) 2013 UF 15
  • (523688) 2014 датские кроны 143
  • (523731) 2014 ОК 394
  • (523743) 2014 TA 86
  • (530839) 2011 Великобритания 411
  • (531683) 2012 UC 178
  • (534074) 2011 кв. 441
  • (534314) 2012 SJ 349
  • (534314) 2012 SJ 349

4: 7 резонанс (период

Другая группа объектов вращается вокруг Солнца на высоте 43,7 а.е. (среди классических объектов). Объекты довольно маленькие (за двумя исключениями, H & gt6), и большинство из них движутся по орбитам, близким к эклиптике. [7] По состоянию на февраль 2020 года [обновление], орбиты 55 4: 7-резонансных объектов были зафиксированы с помощью Deep Ecliptic Survey. [6] [7] К объектам с хорошо установленными орбитами относятся: [7]

Резонанс 1: 2 ("двойка", период

Этот резонанс на 47,8 а.е. часто считается внешним краем пояса Койпера, а объекты в этом резонансе иногда называют двое. Twotinos имеют наклон менее 15 градусов и, как правило, средний эксцентриситет от 0,1 до 0,3. [10] Неизвестное количество резонаторов 2: 1, вероятно, возникло не в планетезимальном диске, который был охвачен резонансом во время миграции Нептуна, но были захвачены, когда они уже были рассеяны. [11]

В этом резонансе гораздо меньше объектов, чем плютино. Архив Джонстона насчитывает 99, в то время как моделирование Deep Ecliptic Survey подтвердило 73 по состоянию на февраль 2020 года. [6] [7] Долгосрочная орбитальная интеграция показывает, что резонанс 1: 2 менее стабилен, чем резонанс 2: 3, только 15% от было обнаружено, что объекты в резонансе 1: 2 выживают в течение 4 млрд лет по сравнению с 28% плутино. [10] Следовательно, вполне возможно, что двуногие изначально были столь же многочисленны, как и плутино, но с тех пор их популяция значительно упала ниже, чем плутино. [10]

К объектам с хорошо установленными орбитами относятся (в порядке абсолютной величины): [6]

  • (119979) 2002 WC 19
  • (308379) 2005 RS 43
  • (312645) 2010 EP 65
  • (26308) 1998 СМ 165
  • (469505) 2003 FE 128
  • (495189) 2012 VR 113
  • (137295) 1999 РБ 216
  • (500880) 2013 JJ 64
  • (20161) 1996 т.р. 66
  • (470083) - SG 369, 2006
  • (130391) 2000 JG 81
  • (500877) 2013 JE 64

2: 5 резонанс (период

По состоянию на февраль 2020 года существует 57 подтвержденных резонансных 2: 5-объектов. [7] [6]

Объекты с хорошо установленной орбитой в 55,4 а.е. включают:

  • (84522) 2002 TC 302, кандидат в карлики
  • (495603) 2015 AM 281
  • (26375) 1999 DE 9
  • (143707) 2003 UY 117
  • (471172) 2010 JC 80
  • (471151) 2010 FD 49
  • (472235) 2014 GE 45
  • (119068) 2001 KC 77
  • (60621) 2000 FE 8
  • (38084) 1999 HB 12
  • (135571) 2002 г.в. 32
  • (69988) 1998 WA 31

Резонанс 1: 3 (период

Архив Джонстона насчитывает 14 объектов с резонансом 1: 3 по состоянию на февраль 2020 года. [6] По данным Deep Ecliptic Survey, дюжина из них находится в безопасности: [7]

  • (136120) 2003 LG 7
  • (385607) 2005 EO 297
  • 2004 VU 130
  • 2006 QJ 181
  • 2006 SF 369
  • 2011 США 411
  • 2014 FX 71
  • 2015 БЖ 517?
  • 2015 GA 55
  • 2015 KY 173
  • 2015 RA 278
  • 2015 RZ 277?
  • 2015 ВМ 166
  • 2015 VN 166

Другие резонансы Править

По состоянию на февраль 2020 года для ограниченного числа объектов подтверждены следующие резонансы более высокого порядка: [7]

Хаумеа Править

Одна из проблем заключается в том, что могут существовать слабые резонансы, и их будет трудно доказать из-за отсутствия в настоящее время точности орбит этих далеких объектов. Многие объекты имеют орбитальный период более 300 лет, и большинство из них наблюдались только в течение относительно короткой дуги наблюдений, составляющей несколько лет. Из-за большого расстояния и медленного движения на фоне звезд могут пройти десятилетия, прежде чем многие из этих далеких орбит будут определены достаточно хорошо, чтобы с уверенностью подтвердить, является ли резонанс истинным или просто случайным. Истинный резонанс будет плавно колебаться, в то время как случайный близкий резонанс будет циркулировать. [ нужна цитата ] (См. Формальное определение)

Моделирование, проведенное Емельяненко и Киселевой в 2007 г., показывает, что (131696) 2001 XT 254 либрирует в резонансе 3: 7 с Нептуном. [16] Эта либрация может быть стабильной от менее 100 миллионов до миллиардов лет. [16]

Емельяненко и Киселева также показывают, что (48639) 1995 TL 8, по-видимому, имеет менее 1% вероятности нахождения в резонансе 3: 7 с Нептуном, но он действительно совершает циркуляции около этого резонанса. [16]

Классы TNO не имеют универсально согласованных точных определений, границы часто неясны, а понятие резонанса точно не определено. Deep Ecliptic Survey представил официально определенные динамические классы, основанные на долгосрочном прямом интегрировании орбит при комбинированных возмущениях от всех четырех планет-гигантов. (см. также формальное определение классического KBO)

В общем, резонанс среднего движения может включать не только орбитальные периоды вида

где p и q - малые целые числа, λ и λN являются соответственно средними долготами объекта и Нептуна, но могут также включать долготу перигелия и долготы узлов (см. орбитальный резонанс, для элементарных примеров)

Объект является резонансным, если для некоторых небольших целых чисел (p, q, n, m, r, s) аргумент (угол), определенный ниже, равен либрация (т.е. ограничено): [17]

Термин либрация обозначает здесь периодическое колебание угла вокруг некоторого значения и противоположно обращение где угол может принимать все значения от 0 до 360 °. Например, в случае Плутона резонансный угол ϕ < displaystyle phi> колеблется около 180 ° с амплитудой около 86,6 ° градусов, то есть угол периодически изменяется от 93,4 ° до 266,6 °. [18]

Все новые плютино, обнаруженные во время исследования Deep Ecliptic Survey, оказались того же типа.

похож на резонанс среднего движения Плутона.

В более общем смысле, этот резонанс 2: 3 является примером резонансов p: (p + 1) (например, 1: 2, 2: 3, 3: 4), которые, как было доказано, приводят к стабильным орбитам. [4] Их резонансный угол


Как определить элементы орбит транснептуновых объектов? - Астрономия

Количество объектов по имеющимся данным выглядит следующим образом:

группа объектовобщеедиаметрB-R цветтаксономический типкомпаньоны / кольца
TNO, кентавры и SDO
(с обозначением ПДК)
3,759199 (5.3%)373 (9.9%)262 (7.0%)113 (3.0%)
TNO, кентавры и SDO
(без обозначений ПДК, выбрано)
34 0 0 0 1 (3%)
другие далекие астероиды
(q> 7,5 а.е.)
287 34 (11.8%) 16 (5.6%) 0 0
всего, объекты внешней солнечной системы 4,080233 (5.7%)389 (9.5%)262 (6.4%)114 (2.8%)

  • Баннистер, М. Т. и др., 2016, Обзор происхождения внешней солнечной системы. I. Дизайн и открытия в первом квартале, Астрономический журнал, 152:70.
  • Баруччи, М. А., И. Н. Бельская, М. Фульчиньони, М. Бирлан, 2005 г., Таксономия кентавров и транснептуновых объектов. Астрономический журнал, 130:1291.
  • Баруччи М.А. и др., 2005, Седна - еще один Тритон ?, Астрономия и астрофизика, 439: L1.
  • Бельская И.Н., Баруччи М.А., Фульчиньони М., Довгополь А.Н. Обновленная таксономия транснептуновых объектов и кентавров: влияние альбедо. Икар, 250:482-491.
  • Боуэлл, Тед, 2009 г., «База данных орбитальных элементов астероидов», он-лайн [ftp://ftp.lowell.edu/pub/elgb/astorb.html].
  • Браун, М. Э., К. А. Трухильо и Д. Л. Рабинович, 2005 г., Открытие объекта размером с планету в рассеянном поясе Койпера. Астрофизический журнал, 635: L97-L100.
  • Buie, M. W., et al., 2019, "Классификация объектов Deep Ecliptic Survey", [http://www.boulder.swri.edu/

Последнее изменение 18 августа 2020 г.
Возвращаться домой. Вернитесь в астрономию и космос.


СОДЕРЖАНИЕ

Среди экстремальных транснептуновых объектов - седноиды, три объекта с исключительно высоким перигелием: Sedna, 2012 VP 113 и Leleākūhonua. Седна и вице-президент 2012 года113 далекие обособленные объекты с перигелиями более 70 а.е. Их высокий перигелий удерживает их на достаточном расстоянии, чтобы избежать значительных гравитационных возмущений от Нептуна. Предыдущие объяснения высокого перигелия Седны включают близкое столкновение с неизвестной планетой на далекой орбите и удаленное столкновение со случайной звездой или членом скопления рождения Солнца, которое прошло вблизи Солнечной системы. [4] [5] [6]

Экстремальные транснептуновые объекты, обнаруженные астрономами Чадом Трухильо и Скоттом С. Шеппардом, включают:

  • 2013 FT 28, долгота перигелия соответствует Девятой Планете, но находится в пределах предполагаемой орбиты Девятой Планеты, где компьютерное моделирование предполагает, что она будет защищена от гравитационных ударов. [7]
  • 2014 SR 349, кажется, настроен против Девятой Планеты. [7]
  • 2014 FE 72, объект с такой экстремальной орбитой, что он достигает примерно 3000 а.е. от Солнца по сильно вытянутому эллипсу - на этом расстоянии его орбита находится под влиянием галактического прилива и других звезд. [8] [9] [10] [11]

Исследование происхождения внешней Солнечной системы обнаружило более экстремальные транснептуновые объекты, в том числе: [12]

  • 2013 SY 99, который имеет меньший наклон, чем многие из объектов, и который обсуждался Мишель Баннистер на лекции в марте 2016 года, организованной Институтом SETI, а затем на конференции AAS в октябре 2016 года. [13] [14]
  • 2015 KG 163, который имеет ориентацию, аналогичную 2013 FT28 но имеет большую большую полуось, что может привести к пересечению его орбитой орбиты Девятой Планеты.
  • 2015 RX 245, который сочетается с другими объектами с анти-выравниванием.
  • 2015 GT 50, который не находится ни в анти-выровненных, ни в выстраиваемых группах, его орбита ориентирована под прямым углом к ​​предполагаемой Девятой Планете. Его аргумент перигелия также находится вне группы аргументов перигелия.

С начала 2016 года было обнаружено еще десять экстремальных транснептуновых объектов с орбитами с перигелием более 30 а.е. и большой полуосью более 250 а.е., в результате чего общее количество объектов составило шестнадцать (полный список см. В таблице ниже). У большинства ТНО перигелия находится значительно дальше Нептуна, который находится на орбите в 30 а.е. от Солнца. [15] [16] Обычно TNO с перигелиями меньше 36 а.е. испытывают сильные столкновения с Нептуном. [17] [18] Большинство ETNO относительно малы, но в настоящее время относительно яркие, потому что они находятся на самом близком расстоянии от Солнца по своим эллиптическим орбитам. Они также включены в орбитальные диаграммы и таблицы ниже.

  • (*) долгота перигелия, ϖ, вне ожидаемого диапазона
  • являются объектами, включенными в оригинальное исследование Трухильо и Шеппард (2014). [27]
  • был добавлен в исследовании 2016 года Брауна и Батыгина. [17] [28] [29]
  • Обо всех остальных объектах будет объявлено позже.

Самый крайний случай - это БП 519 2015 года по прозвищу Caju, который имеет как самый высокий наклон [30], так и самое дальнее узловое расстояние, эти свойства делают его вероятным выбросом в этой популяции. [2]


Новое исследование транснептуновых объектов предполагает, что во внешней Солнечной системе скрываются две планеты

В настоящее время известно, что наша Солнечная система содержит 4 полноценных скалистых мира: Меркурий, Венера, Земля и Марс, 2 ледяных гиганта: Нептун и Уран, 2 газовых гиганта, Сатурн и Юпитер, 5 карликовых планет, Церера. Плутон, Эрида, МакМаке, Хаумеа около 100 лун и неизвестное количество комет, астероидов и малых планет. В самом деле, мы только начали понимать весь объем нашего локального уголка нашей галактики, и новая информация появляется ежемесячно, но есть ряд, казалось бы, очевидных вещей, которые остаются неизвестными.

Например, задолго до того, как было установлено существование Плутона, астрономы исследовали внешнюю часть Солнечной системы в поисках другой большой планеты, которая, как они считали, могла бы объяснить многие особенности, окружающие самую удаленную планету и за ее пределами. Эти особенности в основном связаны со странным расположением объектов в поясе Койпера - холодной ледяной области между Нептуном и Облаком Оорта - и тем, что их орбиты более эксцентричны, чем ожидалось.

Обе странности, кажется, предполагают, что планета скрывается в тени, настолько большая, что влияет на распределение скалистых объектов и орбиту каждого из них. Это определенно не новая идея. Фактически, это лишь одна из нескольких итераций гипотезы «пропавшей планеты». Другие постулируют, что вместо скрытой планеты одна была выброшена из нашей солнечной системы на раннем этапе, прежде чем она приняла свою окончательную конфигурацию (другой предполагает, что у Солнца есть где-то маломассивный компаньон). Однако все это остается спекулятивным, поскольку на поверхности нет реальных наблюдательных свидетельств.

Теперь новые численные расчеты, выполненные исследователями из Мадридского университета Комплутенсе и Кембриджского университета, снова вдохнули жизнь в дебаты.

Рекламное объявление

Рекламное объявление

По словам исследователей, их расчеты показали наличие не одной, а двух планет, необходимых для устранения пробелов в наших моделях, касающихся орбитальных характеристик экстремальных транснептуновых объектов. (ЭТНО) - или транснептуновые объекты с перигелиями более 30 а.е.

В принятых в настоящее время моделях говорится, что эти объекты должны быть распределены случайным образом и соответствовать строгому списку орбитальных характеристик, который включает: «большая полуось со значением, близким к 150 а.е. (1 а.е. - это расстояние между Землей и Солнцем), наклон. почти 0 °, а аргумент или угол перигелия (ближайшая точка орбиты к нашему Солнцу) также близок к 0 ° или 180 ° ».

Конечно, наши модели здесь не согласуются с наблюдениями. На самом деле теории и наблюдения, кажется, сильно противоречат друг другу. Согласно пресс-релизу, «значения большой полуоси очень разбросаны (от 150 а.е. до 525 а.е.), среднее наклонение их орбиты составляет около 20 °, а аргумент перигелия -31 °, ни в коем случае не приближаясь к 180 ° ».

«Этот избыток объектов с неожиданными параметрами орбиты заставляет нас поверить в то, что некоторые невидимые силы изменяют распределение орбитальных элементов ETNO, и мы считаем, что наиболее вероятным объяснением является то, что другие неизвестные планеты существуют за пределами Нептуна и Плутона», - отмечает Карлос де ла Фуэнте Маркос, ученый из UCM. который также является соавтором исследования.

Рекламное объявление

Рекламное объявление

«Точное число неизвестно, учитывая, что данные, которыми мы располагаем, ограничены, но наши расчеты показывают, что в пределах нашей солнечной системы есть как минимум две планеты, а возможно, и больше», - добавляет он.

Чтобы прийти к заключению, команда исследовала так называемый механизм Лидова-Козая, который изучает, как гравитационная сила большого объекта может возмущать орбиту гораздо меньшего и более удаленного объекта, толкая его с круговой орбиты на более эллиптический. Возьмем, к примеру, связь между Юпитером и кометой 96P / Machholz 1. 96P / Machholz 1 мал по любым стандартам, в то время как Юпитер с диаметром в 86 881 милю. (139 822 км) в поперечнике просто гигантский. Они могут быть Давидом и Голиафом в космическом масштабе, но Махгольц остается заблокированным в резонансе Козаи с Юпитером. Таким образом, некоторые из его эксцентриситетов, особенно орбитальные, считаются унаследованными.

Согласно статье, опубликованной командой в конце прошлого года, это может «дать ключ к объяснению загадочной кластеризации орбит вокруг аргумента перигелия, близкого к 0 °, недавно обнаруженного для популяции ETNO»,

Был проанализирован еще один интересный объект - карликовая планета, найденная в Облаке Оорта в 2012 году и получившая название 2012 VP113. Он примечателен наличием самого большого перигелия среди всех известных объектов нашей солнечной системы, включая Седну.

Рекламное объявление

Рекламное объявление

Итак, как именно он оказался на такой экстремальной орбите? Что ж, возможно, мы можем поблагодарить за это темную экзопланету суперземли, которая примерно в десять раз тяжелее Земли.

Из их второй статьи, озаглавленной «Экстремальные транснептуновые объекты и механизм Козаи: сигнал о присутствии транс-плутонских планет», они отмечают в своем аннотации:

Хотя их выводы столь же многообещающи, сколь и удивительны, они никоим образом не являются конкретными. Фактически, команда с готовностью признает, что их вывод противоречит существующим моделям. Однако мы постоянно находим новые планетные системы, и они показывают, что планеты могут формироваться гораздо дальше, чем мы ожидаем. HL Tauri, молодая планетная система, недавно изображенная ALMA, определенно отвечает всем требованиям. Звезда намного моложе Солнца и более массивна, но планета, похоже, уже формируется примерно на 100 а.е.


Самые далекие наблюдаемые объекты в
Солнечная система по состоянию на 26 декабря 2018 г. & # 91 обновление & # 93 & # 911 & # 93
Имя объекта Расстояние от Солнца (AU) Очевидный
величина
Абсолютный
величина (H)
Текущий Перигелий Афелий Большая полуось
Великая комета 1680 года
(для сравнения)
257 ΐ] 0.006 889 444 Неизвестный Неизвестный
Вояджер 1
(для сравнения)
144.15 8.90
Гиперболический
−3.2 Α] 50 28
"FarFarOut" 140

& # 91lower-alpha 1 & # 93 || data-sort-value = "" style = "background: #ececec color: # 2C2C2C vertical-align: middle font-size: less text-align: center" | Неизвестно || data-sort-value = "" style = "background: #ececec color: # 2C2C2C vertical-align: middle font-size: less text-align: center" | Неизвестно || data-sort-value = "" style = "background: #ececec color: # 2C2C2C vertical-align: middle font-size: less text-align: center" | Неизвестно || data-sort-value = "" style = "background: #ececec color: # 2C2C2C vertical-align: middle font-size: less text-align: center" | Неизвестно || data-sort-value = "" style = "background: #ececec color: # 2C2C2C vertical-align: middle font-size: less text-align: center" | Неизвестный


В зависимости от расстояния до Солнца и параметров орбиты TNO делятся на две большие группы:

Распространение транснептуновых объектов.

  • В Пояс Койпера содержит объекты со средним расстоянием от Солнца от 30 до 55 а.е., обычно имеющие близкие к круговым орбиты с небольшим наклоном от эклиптики. Объекты пояса Койпера делятся на следующие две группы:
    • Резонансные объекты заблокированы в орбитальном резонансе с Нептуном. Объекты с резонансом 1: 2 также называются двойниками, а объекты с резонансом 2: 3 называются плутино, в честь их самого известного члена, Плутона.
    • Классические предметы пояса Койпера (также называемый Cubewanos) не имеют такого резонанса, движутся по почти круговым орбитам, не возмущенные Нептуном. Примеры: 1992 QB1, 50000 Квавар и Макемаке.
    • В рассеянный диск содержит объекты, расположенные дальше от Солнца, обычно с очень неправильными орбитами (т.е. очень эллиптическими и имеющими сильный наклон от эклиптики). Типичный пример - крупнейшая TNO, Эрис.

    На диаграмме справа показано распределение известных транснептуновых объектов (до 70 & # 160 а.е.) по отношению к орбитам планет и кентавров для справки. Разные классы представлены разными цветами. Резонансные объекты (в том числе троянские программы Neptune) отображаются красным цветом, кубевано - синим. Рассеянный диск простирается вправо, далеко за пределы диаграммы, с известными объектами на средних расстояниях за пределами 500 а.е. (Седна) и афелиями за пределами 1000 а.е. ((87269) 2000 OO67 ).


    Грйота Валлес и последствия наводнения на Марсе

    АННОТАЦИЯ: Грйота-Валлес - один из четырех каналов Марса с трещиноватыми головками, возникшими на Марсе, с трещинами во время катастрофических наводнений. Он берет начало в самой северо-западной ямке Цербера и тянется на несколько сотен километров к востоку и югу. Рвы вокруг выступов в русле и различные небольшие курганы, похожие на курганы в долинах Атабаска, приписываются процессам, связанным с наводнениями. Поглотители паводковых вод неоднозначны, а отсутствие заметных паводковых отложений объясняется двумя причинами. Первой причиной является высокое отношение ширины канала к глубине, которое могло способствовать спаду паводковой воды во время наводнения. Вторая причина - это тенденция паводковых вод при более низкой силе тяжести перемещать больший процент материала в качестве смываемой массы. Поскольку паводковые отложения состоят из донных отложений и взвешенных нагрузок, эта тенденция приведет к уменьшению количества пластов отложений. Наш анализ Grjota Valles поддерживает идею о том, что формирование отложений наводнения земного типа на Марсе энергетически маловероятно и что их присутствие указывает на особые палеогидравлические условия.


    Транснептуновые объекты предполагают, что в солнечной системе больше планет

    ИЗОБРАЖЕНИЕ: По крайней мере, две неизвестные планеты могут существовать в нашей солнечной системе за пределами Плутона. посмотреть больше

    За Плутоном могут быть спрятаны по крайней мере две неизвестные планеты, гравитационное влияние которых определяет орбиты и странное распределение объектов, наблюдаемых за пределами Нептуна. Это было выявлено численными расчетами, проведенными исследователями из Мадридского университета Комплутенсе и Кембриджского университета. В случае подтверждения эта гипотеза произведет революцию в моделях солнечной системы.

    Астрономы десятилетиями обсуждали, нужно ли еще открыть какую-нибудь темную трансплутоновскую планету в Солнечной системе. Согласно расчетам ученых из Мадридского университета Комплутенсе (UCM, Испания) и Кембриджского университета (Великобритания) должна существовать не одна, а как минимум две планеты, чтобы объяснить орбитальное поведение экстремальных транснептуновых объектов (ETNO ).

    Наиболее распространенная теория устанавливает, что орбиты этих объектов, которые перемещаются за пределы Нептуна, должны быть распределены случайным образом, и из-за систематической ошибки наблюдений их траектории должны соответствовать ряду характеристик: иметь большую полуось со значением, близким к 150 а.е. (астрономические единицы или умноженное на расстояние между Землей и Солнцем), наклон почти 0 ° и аргумент или угол перигелия (ближайшая точка орбиты к нашему Солнцу) также близок к 0 ° или 180 °.

    Однако то, что наблюдается у дюжины из этих тел, совершенно иное: значения большой полуоси очень разбросаны (от 150 до 525 а.е.), средний наклон их орбиты составляет около 20 °, а аргумент Перигелия -31 °. ни в коем случае не оказываясь близко к 180 °.

    «Этот избыток объектов с неожиданными параметрами орбиты заставляет нас поверить в то, что некоторые невидимые силы изменяют распределение элементов орбиты ETNO, и мы считаем, что наиболее вероятным объяснением является то, что другие неизвестные планеты существуют за пределами Нептуна и Плутона», - объясняет Карлос де Ла Фуэнте Маркос, ученый UCM и соавтор исследования.

    «Точное число неизвестно, учитывая, что данные, которыми мы располагаем, ограничены, но наши расчеты показывают, что в пределах нашей Солнечной системы есть как минимум две планеты, а возможно, и больше», - добавляет астрофизик.

    Провести исследование, которое опубликовано в виде двух статей в журнале.Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества », исследователи проанализировали эффекты так называемого «механизма Козая», связанные с гравитационным возмущением, которое большое тело оказывает на орбиту другого гораздо меньшего и более удаленного объекта. В качестве справки они рассмотрели, как этот механизм работает в случае кометы 96P / Machholz1 под влиянием Юпитера.

    Несмотря на удивительные результаты, авторы признают, что их данные наталкиваются на две проблемы. С одной стороны, их предложение идет вразрез с предсказаниями текущих моделей формирования Солнечной системы, которые утверждают, что нет других планет, движущихся по круговым орбитам за пределами Нептуна.

    Однако недавнее открытие радиотелескопом ALMA диска, формирующего планеты, более чем на 100 астрономических единиц от звезды HL Тельца, которая моложе Солнца и более массивна, предполагает, что планеты могут образовывать несколько сотен астрономических единиц от центра. системы.

    С другой стороны, команда признает, что анализ основан на выборке с небольшим количеством объектов (в частности, с 13), но они указывают, что в ближайшие месяцы будет опубликовано больше результатов, что сделает выборку больше. «Если это подтвердится, наши результаты могут стать поистине революционными для астрономии», - говорит де ла Фуэнте Маркос.

    В прошлом году два исследователя из США обнаружили карликовую планету под названием 2012 VP113 в облаке Оорта, сразу за пределами нашей Солнечной системы. Первооткрыватели считают, что на его орбиту влияет возможное присутствие темной и ледяной суперземли, которая в десять раз больше нашей планеты.

    Карлос де ла Фуэнте Маркос, Ра & # 250л де ла Фуэнте Маркос, Сверре Х. Орсет. «Переворачивающиеся малые тела: что комета 96P / Махгольца 1 может рассказать нам об орбитальной эволюции экстремальных транснептуновых объектов и образовании околоземных объектов на ретроградных орбитах». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 446(2):1867-1873, 2015.

    К. де ла Фуэнте Маркос, Р. де ла Фуэнте Маркос. «Экстремальные транснептуновые объекты и механизм Козаи: сигнализация присутствия транс-плутонских планет? Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества Письма 443 (1): L59-L63, 2014.

    Заявление об ограничении ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.


    Транснептуновые объекты предполагают больше планет

    За Плутоном могут быть спрятаны по крайней мере две неизвестные планеты, гравитационное влияние которых определяет орбиты и странное распределение объектов, наблюдаемых за пределами Нептуна.

    Это было выявлено численными расчетами, проведенными исследователями из Мадридского университета Комплутенсе и Кембриджского университета. В случае подтверждения эта гипотеза произведет революцию в моделях солнечной системы.

    Астрономы десятилетиями обсуждали, нужно ли еще открыть какую-нибудь темную трансплутоновскую планету в Солнечной системе. According to the calculations of scientists at the Complutense University of Madrid (UCM, Spain) and the University of Cambridge (United Kingdom) not only one, but at least two planets must exist to explain the orbital behaviour of extreme trans-Neptunian objects (ETNO).

    The most accepted theory establishes that the orbits of these objects, which travel beyond Neptune, should be distributed randomly, and by an observational bias, their paths must fulfil a series of characteristics: have a semi-major axis with a value close to 150 AU (astronomical units or times the distance between the Earth and the Sun), an inclination of almost 0 and an argument or angle of perihelion (closest point of the orbit to our Sun) also close to 0 or 180.

    Yet what is observed in a dozen of these bodies is quite different: the values of the semi-major axis are very disperse (between 150 AU and 525 AU), the average inclination of their orbit is around 20 and argument of Perihelion -31, without appearing in any case close to 180.

    "This excess of objects with unexpected orbital parameters makes us believe that some invisible forces are altering the distribution of the orbital elements of the ETNO and we consider that the most probable explanation is that other unknown planets exist beyond Neptune and Pluto," explains Carlos de la Fuente Marcos, scientist at the UCM and co-author of the study.

    "The exact number is uncertain, given that the data that we have is limited, but our calculations suggest that there are at least two planets, and probably more, within the confines of our solar system," adds the astrophysicist.

    To carry out the study, which is published as two articles in the journal 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters', the researchers have analysed the effects of the so-called 'Kozai mechanism', related to the gravitational perturbation that a large body exerts on the orbit of another much smaller and further away object. As a reference they have considered how this mechanism works in the case of comet 96P/Machholz1 under the influence of Jupiter.

    Despite their surprising results, the authors recognise that their data comes up against two problems. On the one hand, their proposal goes against the predictions of current models on the formation of the solar system, which state that there are no other planets moving in circular orbits beyond Neptune.

    However, the recent discovery by the ALMA radio telescope of a planet-forming disk more than 100 astronomical units from the star HL Tauri, which is younger than the Sun and more massive, suggests that planets can form several hundred astronomical units away from the centre of the system.

    On the other hand, the team recognises that the analysis is based on a sample with few objects (specifically 13), but they point out that in the coming months more results are going to be published, making the sample larger. "If it is confirmed, our results may be truly revolutionary for astronomy," says de la Fuente Marcos.

    Last year two researchers from the United States discovered a dwarf planet called 2012 VP113 in the Oort cloud, just beyond our solar system. The discoverers consider that its orbit is influenced by the possible presence of a dark and icy super-Earth, up to ten times larger than our planet.

    Carlos de la Fuente Marcos, Ral de la Fuente Marcos, Sverre J. Aarseth. "Flipping minor bodies: what comet 96P/Machholz 1 can tell us about the orbital evolution of extreme trans-Neptunian objects and the production of near-Earth objects on retrograde orbits". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 446(2):1867-1873, 2015.

    C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos. "Extreme trans-Neptunian objects and the Kozai mechanism: signalling the presence of trans-Plutonian planets? Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters 443(1): L59-L63, 2014.


    Captured Objects

    Based in La Serena, Chile, the Cerro Tololo Inter-American Observatory is part of the National Optical Astronomy Observatory, which is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., under a cooperative agreement with the National Science Foundation.

    The Canada-France-Hawaii Telescope is operated by a joint agreement between the National Research Council of Canada, the Centre National de la Recherche Scientifique of France, and the University of Hawaii.

    Headquartered in Cambridge, Massachusetts, the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is a joint collaboration between the Smithsonian Astrophysical Observatory and the Harvard College Observatory. CfA scientists organized into six research divisions study the origin, evolution, and ultimate fate of the universe.


    Смотреть видео: Excentricidad de una elipse (November 2022).