Sterrekunde

Bepaling van orbitale elemente vir Trans-Neptuniese voorwerpe, hoe?

Bepaling van orbitale elemente vir Trans-Neptuniese voorwerpe, hoe?


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.

Hoe word bane vir Trans-Neptuniese voorwerpe bereken? Ek verstaan ​​dat daar ses standaardparameters is vir die definiëring van 'n baan (skakel), maar ek is nie seker hoe teleskoopwaarnemings in hierdie parameters vertaal word nie. Teleskoopwaarnemings sê vir ons waar die voorwerp op die Hemelsfeer is, maar kan ons nie eers vertel (sonder 'n goeie spektroskopiese lyn om 'n rooiverskuiwingsanalise mee te doen nie) hoe vinnig die voorwerp na ons toe of weg beweeg nie.

Daarbenewens word die beweging van hierdie voorwerpe aan die hemel oorheers deur die beweging van die aarde in verhouding tot die voorwerpe, eerder as die beweging van die voorwerpe self. Dit lyk vir my na aanvullende komplikasies.

My vraag is: hoe pas 2-D-waarnemings met 'n redelike mate van akkuraatheid in by 'n 6-D-parameterruimte met die bykomende komplikasie van die beweging van die aarde in verhouding tot die voorwerp?

Moenie bang wees om wiskundig te wees in u antwoord nie.


U het 'n groot vraag gevra, miskien te groot vir 'n Q & A-forum soos hierdie. U vraag is die enigste onderwerp van lugvaartingenieurswese-klasse op gegradueerde vlak, bv. Universiteit van Colorado ASEN 5070, Inleiding tot statistiese baanbepaling, en is die onderwerp van verskeie tekste op gegradueerde vlak, bv. Statistiese baanbepaling deur Bob Schutz, Byron Tapley en George H. Gebore. Om 'n kans in die klas te hê, moet u goed vertroud wees met multivariate calculus, lineêre algebra, waarskynlikheid en statistieke, numeriese metodes en rekenaarprogrammering.

Dit gesê, wil u dalk kyk na Bernstein en Khushalani (2000), "Omwenteling van die baan en onsekerhede vir voorwerpe van die Kuiper-gordel," Die Astronomiese Tydskrif, 120.6:3323.

Die voorkeurbenadering in die bepaling van statistiese wentelbane is om data oor verskeie wentelbane in te samel. Dit is 'n luukse wat nie moontlik is met Trans-Neptuniese voorwerpe wat net 'n paar keer gesien is nie, en slegs oor 'n klein boog van die veelhonderd jaar lange wentelbane van daardie voorwerpe.

Een ding wat Bernstein en Khushalani gedoen het om dit te oorkom, was om te besef dat TNO's amper traagheid is (die eerste wet van Newton). Gravitasie is maar 'n klein versteuring van traagheidsgedrag op sulke afstande. 'N Ander ding wat hulle gedoen het, was om voordeel te trek uit die feit dat by waarnemings geskei deur 'n kort tydsbestek (bv.' N dag of twee), byna al die oënskynlike beweging te danke is aan die aarde eerder as om die regte voorwerp van die teiken te beweeg. Dit gee 'n goeie skatting van die afstand na die teiken.

Hulle benadering behels dat 'n deel van die regressie in die Cartesiese ruimte gedoen word, met gravitasie as 'n klein versteuring, en dan oorgeskakel word na orbitale elementruimte om die regressie te voltooi. Onderweg is hulle bekommerd of hulle genoeg inligting het om die volle regressie in die orbitale element te doen.


Die diagram illustreer die verspreiding van die bekende trans-Neptuniese voorwerpe. Resonante voorwerpe word in rooi geteken. Orbitale resonansies met Neptunus word met vertikale stawe gemerk: 1: 1 dui die posisie van die baan van Neptunus aan en sy trojans 2: 3 dui die baan van Pluto en plutinos aan en 1: 2, 2: 5, ens., Merk 'n aantal kleiner gesinne aan. Die benaming 2:3 of 3:2 albei verwys na dieselfde resonansie vir TNO's. Daar is geen onduidelikheid nie, want TNO's het per definisie langer tyd as Neptunus. Die gebruik hang af van die outeur en die navorsingsveld.

Gedetailleerde analitiese en numeriese studies van Neptunus se resonansies het getoon dat die voorwerpe 'n relatiewe presiese reeks energie moet hê. [2] [3] As die semi-hoofas van die voorwerp buite hierdie smal gebiede is, word die baan chaoties met wydveranderende baanelemente. Aangesien TNO's ontdek is, is gevind dat meer as 10% in 2: 3-resonansies is, ver van 'n ewekansige verdeling. Daar word nou geglo dat die voorwerpe van wyer afstande versamel is deur swaar resonansies tydens die migrasie van Neptunus. [4] Goed voor die ontdekking van die eerste TNO, is voorgestel dat interaksie tussen reuseplanete en 'n massiewe skyf klein deeltjies Jupiter na binne sou laat migreer en Saturnus, Uranus en veral Neptunus na buite sou laat migreer. . Gedurende hierdie relatiewe kort tydperk sou Neptunus se weerklank wees vee die ruimte, wat voorwerpe op verskillende heliosentriese wentelbane in resonansie vasvang. [5]

1: 1 resonansie (Neptunus-trojane, periode

'N Paar voorwerpe is ontdek ná wentelbane met semi-hoofasse soortgelyk aan dié van Neptunus, naby die Son – Neptunus Lagrangiaanse punte. Hierdie Neptunus-trojane, wat na analogie van die (Jupiter) Trojaanse asteroïdes genoem word, is in 1: 1-resonansie met Neptunus. 28 staan ​​bekend as Februarie 2020: [6] [7]

  • 385571 Otrera (L4)
  • 385695 Clete (L.4)
  • 2001 QR 322 (L.4)
  • 2005 TN 53 (L.4)
  • 2006 RJ 103 (L.4)
  • (527604) 2007 VL 305 (L.4)
  • 2008 LC 18 (L.5)
  • 2010 TS 191 (L.4)
  • 2010 TT 191 (L.4)
  • 2011 HM 102 (L.5)
  • (530664) 2011 SO 277 (L.5)
  • (530930) 2011 WG 157 (L.4)
  • 2012 UD 185 (L.5)
  • 2012 UV 177 (L.4)
  • 2013 KY 18? (L5)
  • 2013 RL 124 (L.4)
  • 2013 TZ 187 (L.4)
  • 2013 VX 30 (L.4)
  • 2014 QO 441 (L.4)
  • 2014 QP 441 (L.4)
  • 2014 RO 74 (L.4)
  • 2014 SC 374 (L.4)
  • 2014 UU 240 (L.4)
  • 2015 RW 277 (L.4)
  • 2015 VV 165 (L.4)
  • 2015 VW 165 (L.4)
  • 2015 VX 165 (L.4)

Slegs 4 voorwerpe is naby Neptunus se L5 Lagrangian punt, en die identifikasie van een hiervan is onveilig, die ander is in Neptunus se L4 streek. [8] [7]

Daarbenewens is (316179) 2010 EN 65 'n sogenaamde "springtrojan", wat tans oorgaan van vibreer rondom L4 om rondom L te vibreer5, via die L3 streek. [9]

2: 3 resonansie ("plutinos", periode

Die 2: 3 resonansie by 39.4 AU is verreweg die dominante kategorie onder die resonante voorwerpe. Vanaf Februarie 2020 sluit dit 383 bevestigde en 99 moontlike liggame in (soos (175113) 2004 PF 115). [6] Van hierdie 383 bevestigde plutino's is 338 se wentelbane beveilig in simulasies wat deur die Deep Ecliptic Survey uitgevoer word. [7] Die voorwerpe wat in hierdie resonansie wentel, word plutinos genoem na Pluto, die eerste liggaam wat ontdek is. Groot, genommerde plutino's sluit in:

  • 134340 Pluto
  • 90482 Orcus
  • (208996) 2003 AZ 84
  • (455502) 2003 UZ 413
  • (84922) 2003 VS 2
  • 28978 Ixion
  • (84719) 2002 VR 128
  • (469372) 2001 QF 298
  • 38628 Huya
  • (33340) 1998 VG 44
  • (15789) 1993 SC
  • (444745) 2007 JF 43
  • (469421) 2001 XD 255
  • (120216) 2004 EW 95
  • 47171 Lempo
  • (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 resonansie (periode

Vanaf Februarie 2020 word bevestig dat 47 voorwerpe in 'n 3: 5-resonansie met Neptunus verkeer. Onder die genommerde voorwerpe is daar: [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 DK 143
  • (523731) 2014 OK 394
  • (523743) 2014 TA 86
  • (530839) 2011 UK 411
  • (531683) 2012 UC 178
  • (534074) 2011 QZ 441
  • (534314) 2012 SJ 349
  • (534314) 2012 SJ 349

4: 7 resonansie (periode

'N Ander populasie voorwerpe wentel om die Son om 43.7 AU (te midde van die klassieke voorwerpe). Die voorwerpe is taamlik klein (met twee uitsonderings, H & gt6), en die meeste van hulle volg wentelbane naby die ekliptika. [7] Vanaf Februarie 2020 [update] is 55 4: 7-resonante voorwerpe deur die Deep Ecliptic Survey beveilig. [6] [7] Voorwerpe met goed gevestigde wentelbane sluit in: [7]

1: 2 resonansie ("twotinos", periode

Hierdie resonansie by 47,8 AE word dikwels as die buitenste rand van die Kuiper-gordel beskou, en die voorwerpe in hierdie resonansie word soms na verwys as twotinos. Twotino's het hellings van minder as 15 grade en oor die algemeen matige eksentrisiteite tussen 0,1 en 0,3. [10] 'n Onbekende aantal van die 2: 1-resonante het waarskynlik nie sy oorsprong in 'n planetesimale skyf wat tydens die migrasie van Neptunus deur die resonansie gevee is nie, maar is vasgelê toe hulle reeds verstrooi was. [11]

Daar is baie minder voorwerpe in hierdie resonansie as plutinos. Johnston se argief tel 99, terwyl simulasies deur die Deep Ecliptic Survey bevestig is vanaf Februarie 2020. [6] [7] Langtermyn-orbitale integrasie toon dat die 1: 2-resonansie minder stabiel is as 2: 3-resonansie, slegs 15% van die Daar is gevind dat voorwerpe in 1: 2-resonansie 4 Gyr oorleef in vergelyking met 28% van die plutino's. [10] Gevolglik kan dit wees dat twotino's oorspronklik net soveel was soos plutinos, maar dat hul bevolking sedertdien aansienlik laer was as dié van plutinos. [10]

Voorwerpe met goed gevestigde wentelbane sluit in (in volgorde van die absolute grootte): [6]

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

2: 5 resonansie (periode

Daar is 57 bevestigde 2: 5-resonante voorwerpe vanaf Februarie 2020. [7] [6]

Voorwerpe met goed gevestigde wentelbane op 55.4 AU sluit in:

  • (84522) 2002 TC 302, dwergkandidaat
  • (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 GG 32
  • (69988) 1998 WA 31

1: 3 resonansie (periode

Johnston se argief tel 14 voorwerpe van 1: 3 resonante vanaf Februarie 2020. [6] 'n Tiental hiervan is veilig volgens die Deep Ecliptic Survey: [7]

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

Ander resonansies

Vanaf Februarie 2020 word die volgende resonansies van hoër orde vir 'n beperkte aantal voorwerpe bevestig: [7]

Haumea Edit

Een van die bekommernisse is dat daar swak resonansies kan bestaan ​​en dit moeilik is om te bewys as gevolg van die huidige gebrek aan akkuraatheid in die wentelbane van hierdie verre voorwerpe. Baie voorwerpe het 'n wentelperiode van meer as 300 jaar en die meeste is slegs oor 'n relatiewe kort waarnemingsboog van enkele jare waargeneem. As gevolg van hul groot afstand en stadige beweging teen agtergrondsterre, kan dit dekades duur voordat baie van hierdie verre bane goed genoeg is om met vertroue te bevestig of 'n resonansie waar is of bloot toevallig is. 'N Ware resonansie sal glad wissel, terwyl 'n toevallige nabye resonansie sirkuleer. [ aanhaling nodig ] (Kyk na 'n formele definisie)

Simulasies deur Emel'yanenko en Kiseleva in 2007 wys dat (131696) 2001 XT 254 in 'n 3: 7-resonansie met Neptunus vibreer. [16] Hierdie vibrasie kan minder as 100 miljoen tot miljarde jare stabiel wees. [16]

Emel'yanenko en Kiseleva toon ook aan dat (48639) 1995 TL 8 blykbaar minder as 1% waarskynlikheid het om in 'n 3: 7-resonansie met Neptunus te wees, maar dit doen sirkulasies naby hierdie resonansie. [16]

Die klasse van TNO het geen universele ooreengekome presiese definisies nie, die grense is dikwels onduidelik en die idee van resonansie word nie presies omskryf nie. Die Deep Ecliptic Survey het formeel gedefinieerde dinamiese klasse bekendgestel gebaseer op langtermyn-voorwaartse integrasie van wentelbane onder die gekombineerde versteurings van al vier reuse-planete. (sien ook formele definisie van klassieke KBO)

Oor die algemeen kan die gemiddelde bewegingsresonansie nie net omloopperiodes van die vorm behels nie

waar p en q klein heelgetalle is, λ en λN is onderskeidelik die gemiddelde lengtelyne van die voorwerp en Neptunus, maar kan ook die lengtelyn van die perihelium en die lengtelyne van die knope insluit (sien orbitale resonansie, vir elementêre voorbeelde)

'N Voorwerp is resonant as die argument (hoek) wat hieronder gedefinieer word, vir sommige klein heelgetalle (p, q, n, m, r, s) is libreer (d.w.s. begrens): [17]

Die term librasie dui hier op periodieke ossillasie van die hoek rondom 'n sekere waarde en is teenoor sirkulasie waar die hoek al die waardes van 0 tot 360 ° kan neem. Byvoorbeeld, in die geval van Pluto, weerklink die resonante hoek ϕ < displaystyle phi> ongeveer 180 ° met 'n amplitude van ongeveer 86,6 ° grade, dit wil sê die hoek verander van tyd tot tyd van 93,4 ° tot 266,6 °. [18]

Alle nuwe plutino's wat tydens die Deep Ecliptic Survey ontdek is, blyk van die soort te wees

soortgelyk aan Pluto se gemiddelde-resonansie.

Meer algemeen is hierdie 2: 3-resonansie 'n voorbeeld van die resonansies p: (p + 1) (byvoorbeeld 1: 2, 2: 3, 3: 4) wat bewys het dat dit tot stabiele wentelbane lei. [4] Hul resonante hoek is


Bepaling van orbitale elemente vir Trans-Neptuniese voorwerpe, hoe? - Sterrekunde

Die aantal voorwerpe volgens die beskikbare data is soos volg:

objekgroeptotaaldeursneeB-R kleurtaksonomiese tipemetgeselle / ringe
TNO's, Centaurs en SDO's
(met MPC-benamings)
3,759199 (5.3%)373 (9.9%)262 (7.0%)113 (3.0%)
TNO's, Centaurs en SDO's
(sonder MPC-benamings, gekies)
34 0 0 0 1 (3%)
ander verre asteroïdes
(q> 7,5 AU)
287 34 (11.8%) 16 (5.6%) 0 0
totale, buitenste sonnestelselvoorwerpe 4,080233 (5.7%)389 (9.5%)262 (6.4%)114 (2.8%)

  • Bannister, M. T., et al., 2016, The Outer Solar System Origins Survey. I. Ontwerp en ontdekkings in die eerste kwartaal, Sterrekundige Tydskrif, 152:70.
  • Barucci, M. A., I. N. Belskaya, M. Fulchignoni en M. Birlan, 2005, Taxonomy of Centaurs and trans-Neptunian objects, Sterrekundige Tydskrif, 130:1291.
  • Barucci, M. A., et al., 2005, Is Sedna nog 'n Triton ?, Sterrekunde en astrofisika, 439: L1.
  • Belskaya, I.N., Barucci, M.A., Fulchignoni, M., Dovgopol, A.N., 2015, Opgedateerde taksonomie van trans-neptuniese voorwerpe en Centaurs: Invloed van albedo, Ikarus, 250:482-491.
  • Bowell, Ted, 2009, "Asteroïde orbitale elemente databasis," aanlyn [ftp://ftp.lowell.edu/pub/elgb/astorb.html].
  • Brown, M. E., C. A. Trujillo en D. L. Rabinowitz, 2005, Ontdekking van 'n planeetgrootte voorwerp in die verspreide Kuiper-gordel, Astrofisiese joernaal, 635: L97-L100.
  • Buie, M. W., et al., 2019, "Die Deep Ecliptic Survey-objeksklassifikasies," [http://www.boulder.swri.edu/

Laas gewysig op 18 Augustus 2020.
Keer terug na die huis. Keer terug na Sterrekunde en Ruimte.


Inhoud

Onder die ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe tel die sednoïede, drie voorwerpe met 'n buitengewone hoë perihelium: Sedna, 2012 VP 113, en Leleākūhonua. Sedna en 2012 VP113 is losstaande voorwerpe met 'n perihelia groter as 70 AE. Hul hoë perihelia hou hulle op 'n voldoende afstand om ernstige gravitasieversteurings vanaf Neptunus te vermy. Vorige verklarings vir die hoë perihelium van Sedna sluit in 'n noue ontmoeting met 'n onbekende planeet op 'n ver baan en 'n verre ontmoeting met 'n ewekansige ster of 'n lid van die son se geboortegroep wat naby die Sonnestelsel verbygegaan het. [4] [5] [6]

Ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe wat deur sterrekundiges Chad Trujillo en Scott S. Sheppard ontdek is, sluit in:

  • 2013 FT 28, Lengtegraad van perihelion in lyn met Planet Nine, maar goed binne die voorgestelde baan van Planet Nine, waar rekenaarmodellering daarop dui dat dit veilig sal wees teen gravitasie-skoppe. [7]
  • 2014 SR 349, blyk anti-belyn te wees met Planet Nine. [7]
  • 2014 FE 72, 'n voorwerp met 'n baan so uitermatig dat dit ongeveer 3000 AE vanaf die son bereik in 'n massief verlengde ellips - op hierdie afstand word sy baan beïnvloed deur die galaktiese gety en ander sterre. [8] [9] [10] [11]

Die Oorsonstelsel se oorsprongsopname het meer ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe ontdek, waaronder: [12]

  • 2013 SY 99, wat 'n laer neiging het as baie van die voorwerpe, en wat deur Michele Bannister bespreek is tydens 'n lesing in Maart 2016 aangebied deur die SETI Instituut en later op 'n AAS-konferensie in Oktober 2016. [13] [14]
  • 2015 KG 163, wat 'n oriëntasie het soos 2013 FT28 maar het 'n groter semi-hoofas wat kan lei tot die wentelbaan se kruising van Planet Nine's.
  • 2015 RX 245, wat pas by die ander anti-belynde voorwerpe.
  • 2015 GT 50, wat nie in die antigelynde of in lyn gebring is nie, se oriëntasie is reghoekig met die voorgestelde Planet Nine. Die argument van perihelion is ook buite die groep argumente van perihelion.

Sedert vroeg in 2016 is nog tien ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe ontdek met wentelbane met 'n perihelium groter as 30 AE en 'n semi-hoofas groter as 250 AE wat die totaal op sestien bring (sien die tabel hieronder vir 'n volledige lys). Die meeste TNO's het perihelia aansienlik verder as Neptunus, wat 30 AU van die son wentel. [15] [16] Oor die algemeen ervaar TNO's met perihelia kleiner as 36 AU sterk ontmoetings met Neptunus. [17] [18] Die meeste ETNO's is relatief klein, maar tans relatief helder omdat hulle in hul elliptiese wentelbane naby hul naaste afstand van die son is. Dit is ook opgeneem in die onderstaande wenteldiagramme en tabelle.

  • (*) lengte-perihelium, ϖ buite verwagte omvang
  • is die voorwerpe wat opgeneem is in die oorspronklike studie deur Trujillo en Sheppard (2014). [27]
  • is in die 2016-studie deur Brown en Batygin bygevoeg. [17] [28] [29]
  • Alle ander voorwerpe is later aangekondig.

Die mees ekstreme geval is die 2015 BP 519, met die bynaam Caju, wat sowel die hoogste neiging [30] as die verste nodale afstand het, wat hierdie eienskappe maak, is dit 'n waarskynlike uitskieter binne hierdie populasie. [2]


Nuwe ondersoek na trans-Neptuniese voorwerpe stel voor dat twee planete in die buitenste sonnestelsel skuil

Tans is dit bekend dat ons sonnestelsel vier volwaardige rotswerelde bevat: Mercurius, Venus, Aarde en Mars 2 ysreuse: Neptunus en Uranus 2 gasreuse, Saturnus en Jupiter 5 dwergplanete, Ceres. Pluto, Eris, MakeMake, Haumea ongeveer 100 mane en 'n onkenbare aantal komete, asteroïdes en kleinplanete. Inderdaad, ons het eers die volle omvang van ons plaaslike hoek van ons sterrestelsel begin verstaan, en daar verskyn maandeliks nuwe inligting, maar tog is daar 'n aantal oënskynlik ooglopende dinge wat onbekend bly.

Lank voordat Pluto se bestaan ​​afgelei is, het sterrekundiges byvoorbeeld die buitenste sonnestelsel gesoek op soek na 'n ander groot planeet, wat volgens hulle baie eienaardighede rondom die buitenste planeet en daarbuite sou verklaar. Hierdie eienaardighede fokus meestal op die vreemde verspreiding van voorwerpe in die Kuiper-gordel - die koue, ysige streek tussen Neptunus en die Oortwolk - en hoe hul wentelbane eksentrenter is as wat verwag is.

Albei die eienaardighede dui daarop dat 'n planeet in die skadu's skuil, so groot dat dit 'n effek het op die verspreiding van rotsagtige voorwerpe en die wentelbaan van elkeen. Dit is beslis nie 'n nuwe idee nie. In werklikheid is dit slegs een van verskeie herhalings van die 'ontbrekende planeet'-hipotese. Ander postuleer dat in plaas van 'n verborge planeet, een vroeg van ons sonnestelsel geslinger is voordat dit in sy finale opset gekom het ('n ander veronderstel dat die son êrens 'n lae massa-metgesel het). Almal bly egter spekulatief, want geen ware waarnemingsbewyse het oppervlak nie.

Nou het nuwe numeriese berekeninge, uitgevoer deur navorsers van die Complutense Universiteit van Madrid en die Universiteit van Cambridge, weer die lewe in die debat geblaas.

Advertensie

Advertensie

Volgens die navorsers het hulle berekeninge aan die lig gebring dat daar nie een, maar twee planete nodig is om die gapings in ons modelle wat handel oor die orbitale eienskappe van ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe, te herstel. (ETNO) - of trans-Neptuniese voorwerpe met perihelioene groter as 30 AU.

Huidige aanvaarde modelle sê dat hierdie voorwerpe lukraak versprei moet word en moet voldoen aan 'n streng lys orbitale kenmerke, wat insluit: ''n halfas met 'n waarde naby 150 AE (1 AE is die afstand tussen die aarde en die son), 'n helling van bykans 0 °, en 'n argument of hoek van die perihelium (naaste punt van die baan by ons son) ook naby 0 ° of 180 °. ”

Natuurlik stem ons modelle nie met waarnemings hier saam nie. In werklikheid lyk dit asof teorieë en waarnemings gewelddadig bots. Volgens die persverklaring “is die waardes van die half-as baie uiteenlopend (tussen 150 AE en 525 AE), die gemiddelde helling van hul wentelbaan is ongeveer 20 °, en die argument van perihelion -31 °, sonder om in elk geval naby te verskyn 180 °. ”

"Hierdie oormaat voorwerpe met onverwagse baanparameters laat ons glo dat sommige onsigbare kragte die verspreiding van die orbitale elemente van die ETNO verander, en ons dink dat die mees waarskynlike verklaring is dat ander onbekende planete buite Neptunus en Pluto bestaan," merk Carlos de op. la Fuente Marcos, 'n wetenskaplike van UCM. wat ook die studie saam geskryf het.

Advertensie

Advertensie

"Die presiese getal is onseker, aangesien die data wat ons het, beperk is, maar ons berekeninge dui daarop dat daar minstens twee planete en waarskynlik meer binne die sonnestelsel is," voeg hy by.

Om tot hul slotsom te kom, het die span iets ondersoek wat die Lidov-Kozai-meganisme genoem word, wat kyk hoe die gravitasiekrag van 'n groot voorwerp die baan van 'n veel kleiner en verre voorwerp kan versteur en dit vanaf 'n sirkelbaan in die 'n meer elliptiese een. Neem byvoorbeeld die verhouding tussen Jupiter en komeet 96P / Machholz 1. 96P / Machholz 1 is volgens enige standaard klein, terwyl Jupiter, met 'n deursnee van 86,881 myl (139 822 km) oorkant, is eenvoudig reusagtig. Dit kan David en Goliat wees op kosmiese skaal, maar Machholz bly vasgevang in 'n Kozai-resonansie met Jupiter. As sodanig word geglo dat sommige van die eksentrisiteite daarvan, veral orbitale, geërf word.

Volgens 'n artikel wat die span laat verlede jaar gepubliseer het, kan dit 'die sleutel wees om die verwarrende groepering van wentelbane rondom argumente van perihelium naby 0 ° wat onlangs vir die bevolking van ETNO's gevind is, te verklaar'.

'N Ander interessante voorwerp - 'n dwergplaneet wat in 2012 in die Oort-wolk skuil, genaamd 2012 VP113 - is ontleed. Dit is opmerklik dat die grootste perihelium van enige bekende voorwerp in ons sonnestelsel is, insluitende die van Sedna.

Advertensie

Advertensie

So, hoe presies beland dit in so 'n ekstreme baan? Wel, miskien kan ons 'n donker super-Aarde-exoplaneet, een tien keer swaarder as die aarde, daarvoor bedank.

Uit hul tweede referaat, getiteld "Ekstreme Trans-Neptuniese voorwerpe en die Kozai-meganisme: die sein van die teenwoordigheid van Trans-Plutonian planete," merk hulle in hul opsomming op:

Alhoewel hul bevindinge net so belowend is as wat dit verbasend is, vorm dit op geen manier of vorm dit konkreet nie. In werklikheid erken die span geredelik dat hul gevolgtrekking met die huidige modelle bots. Ons vind egter heeltyd nuwe planetêre stelsels en dit wys dat planete baie verder kan vorm as wat ons verwag. HL Tauri, die jong planeetstelsel wat ALMA onlangs voorstel, pas beslis by die rekening. Die ster is baie jonger as die son en meer massief, maar dit lyk asof 'n planeet al ongeveer 100 AE vorm.


Waarste voorwerpe wat die verste is in die
Sonnestelsel vanaf 26 Desember 2018 & # 91opdatering & # 93 & # 911 & # 93
Voorwerpnaam Afstand vanaf die son (AU) Oënskynlike
grootte
Absoluut
grootte (H)
Huidig Perihelion Aphelion Semimajor as
Groot komeet van 1680
(ter vergelyking)
257 ΐ] 0.006 889 444 Onbekend Onbekend
Voyager 1
(ter vergelyking)
144.15 8.90
Hiperbolies
−3.2 Α] 50 28
"FarFarOut" 140

& # 91onder-alfa 1 & # 93 || data-sort-value = "" style = "agtergrond: #ececec kleur: # 2C2C2C vertikaal-belyn: middel lettergrootte: kleiner text-align: center" | Onbekend || data-sort-value = "" style = "agtergrond: #ececec kleur: # 2C2C2C vertikaal-gerig: middel lettergrootte: kleiner text-align: center" | Onbekend || data-sort-value = "" style = "agtergrond: #ececec kleur: # 2C2C2C vertikaal-belyn: middel lettergrootte: kleiner text-align: center" | Onbekend || data-sort-value = "" style = "agtergrond: #ececec kleur: # 2C2C2C vertikaal-belyn: middel lettergrootte: kleiner text-align: center" | Onbekend || data-sort-value = "" style = "agtergrond: #ececec kleur: # 2C2C2C vertikaal-gerig: middel lettergrootte: kleiner text-align: center" | Onbekend


Volgens hul afstand van die son en hul baanparameters word TNO's in twee groot groepe geklassifiseer:

Verspreiding van trans-Neptuniese voorwerpe.

  • Die Kuiper-gordel bevat voorwerpe met 'n gemiddelde afstand tot die son van 30 tot ongeveer 55 AE, wat gewoonlik naby sirkelbane het met 'n klein helling van die ekliptika. Kuiper-gordelvoorwerpe word verder in die volgende twee groepe ingedeel:
    • Resonante voorwerpe is opgesluit in 'n baanresonansie met Neptunus. Voorwerpe met 'n 1: 2-resonansie word ook twotinos genoem, en voorwerpe met 'n 2: 3-resonansie word plutinos genoem, na hul mees prominente lid, Pluto.
    • Klassieke voorwerpe van die Kuiper-gordel (ook genoem cubewanos) het nie so 'n resonansie nie, beweeg op byna sirkelvormige wentelbane, ongesteurd deur Neptunus. Voorbeelde hiervan is 1992 QB1, 50000 Quaoar en Makemake.
    • Die verspreide skyf bevat voorwerpe verder van die son af, gewoonlik met baie onreëlmatige wentelbane (dit wil sê baie ellipties en met 'n sterk neiging van die ekliptika). 'N Tipiese voorbeeld is die grootste TNO, Eris.

    Die diagram hiernaas illustreer die verspreiding van bekende trans-Neptuniese voorwerpe (tot 70 & # 160AU) in verband met die wentelbane van die planete en die Centaurs as verwysing. Verskillende klasse word in verskillende kleure voorgestel. Resonante voorwerpe (insluitend Neptunus Trojans) word in rooi gestippel, cubewanos in blou. Die verspreide skyf strek na regs, ver buite die diagram, met bekende voorwerpe op gemiddelde afstande verder as 500 AE (Sedna) en aphelia verder as 1000 AE ((87269) 2000 OO67 ).


    Grjota Valles en implikasies vir die afsetting van vloed sediment op Mars

    OPSOMMING: Grjota Valles is een van Mars se vier Amazone-verouderde, skeuragtige, katastrofiese vloedkanale. Dit het sy oorsprong by die mees noordwestelike Cerberus Fossa en strek 'n paar honderd kilometer oos en suid. Grawe rondom in-kanaal knoppe en verskillende kleinskaalse hope, soortgelyk aan hope wat in Athabasca Valles gesien word, word albei toegeskryf aan prosesse wat verband hou met vloed. Die vloedwater wasbakke is dubbelsinnig, en die gebrek aan herkenbare vloedafsettings word aan twee oorsake toegeskryf. Die eerste oorsaak is die hoë verhouding tussen breedte en diepte van die kanaal, wat die vloedwaterresessie tydens oorstroming moontlik vergemaklik het. Die tweede oorsaak is die neiging van vloedwater onder laer swaartekrag om 'n hoër persentasie materiaal as waslading te beweeg. Aangesien vloedafsettings bestaan ​​uit bedlading en hanglading, sal hierdie neiging lei tot minder neerslagbedvorms. Ons ontleding van Grjota Valles ondersteun die idee dat die vorming van aardse vloedneerslae op Mars energiek onwaarskynlik is en dat hul teenwoordigheid dui op spesiale paleo-hidrouliese toestande.


    Trans-Neptuniese voorwerpe dui daarop dat daar meer planete in die sonnestelsel is

    BEELD: Ten minste twee onbekende planete kan in ons sonnestelsel anderkant Pluto bestaan. sien meer

    Daar kan ten minste twee onbekende planete verby Pluto versteek wees, waarvan die swaartekrag die baan bepaal en die vreemde verspreiding van voorwerpe wat buite Neptunus waargeneem word. Dit blyk uit numeriese berekeninge wat deur navorsers aan die Complutense Universiteit van Madrid en die Universiteit van Cambridge gedoen is. As dit bevestig word, sal hierdie hipotese 'n rewolusie vir sonnestelselmodelle maak.

    Sterrekundiges het dekades deurgebring of daar nog 'n donker trans-Plutoniese planeet binne die sonnestelsel ontdek moet word. Volgens die berekeninge van wetenskaplikes aan die Complutense Universiteit van Madrid (UCM, Spanje) en die Universiteit van Cambridge (Verenigde Koninkryk) moet daar nie net een nie, maar ten minste twee planete bestaan ​​om die orbitale gedrag van ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe (ETNO) te verklaar ).

    Die mees aanvaarde teorie bepaal dat die bane van hierdie voorwerpe, wat verder as Neptunus beweeg, willekeurig versprei moet word, en deur 'n waarnemingsvooroordeel moet hul paaie aan 'n reeks eienskappe voldoen: 'n semi-hoofas hê met 'n waarde naby 150 AE (astronomiese eenhede of keer die afstand tussen die aarde en die son), 'n helling van byna 0 & deg en 'n argument of hoek van die perihelium (die naaste punt van die baan by ons son) ook naby 0 & deg of 180 & deg.

    Wat in 'n dosyn van hierdie liggame waargeneem word, verskil egter heeltemal: die waardes van die semi-hoofas is baie uiteenlopend (tussen 150 AE en 525 AE), die gemiddelde helling van hul baan is ongeveer 20 & deg en argument van Perihelion -31 & deg, sonder om in elk geval naby 180 & deg te verskyn.

    "Hierdie oormaat van voorwerpe met onverwagte baanparameters laat ons glo dat sommige onsigbare kragte die verspreiding van die orbitale elemente van die ETNO verander, en ons is van mening dat die waarskynlikste verklaring is dat ander onbekende planete buite Neptunus en Pluto bestaan," verduidelik Carlos la Fuente Marcos, wetenskaplike aan die UCM en mede-outeur van die studie.

    "Die presiese getal is onseker, aangesien die data wat ons het, beperk is, maar ons berekeninge dui daarop dat daar ten minste twee planete en waarskynlik meer binne die sonnestelsel is," voeg die astrofisikus by.

    Om die studie uit te voer, wat as twee artikels in die tydskrif gepubliseer word 'Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society Letters, die navorsers het die gevolge van die sogenaamde 'Kozai-meganisme', wat verband hou met die swaartekragversteuring wat 'n groot liggaam op die wentelbaan van 'n ander veel kleiner en verder weg voorwerp uitoefen, ontleed. As verwysing het hulle oorweeg hoe hierdie meganisme werk in die geval van komeet 96P / Machholz1 onder die invloed van Jupiter.

    Ten spyte van hul verrassende resultate, erken die outeurs dat hul data twee probleme teëkom. Enersyds is hul voorstel in stryd met die voorspellings van huidige modelle oor die vorming van die sonnestelsel, wat lui dat daar geen ander planete is wat in sirkelbane verby Neptunus beweeg nie.

    Die onlangse ontdekking deur die ALMA-radioteleskoop van 'n planeetvormende skyf van meer as 100 astronomiese eenhede van die ster HL Tauri, wat jonger is as die son en massiewer, dui egter daarop dat planete etlike honderde astronomiese eenhede weg van die sentrum kan vorm. van die stelsel.

    Aan die ander kant erken die span dat die analise gebaseer is op 'n steekproef met min voorwerpe (spesifiek 13), maar hulle wys daarop dat meer resultate in die komende maande gepubliseer gaan word, wat die steekproef groter sal maak. "As dit bevestig word, kan ons resultate vir astronomie werklik revolusionêr wees," sê de la Fuente Marcos.

    Verlede jaar het twee navorsers van die Verenigde State 'n dwergplaneet 2012 VP113 in die Oort-wolk ontdek, net buite ons sonnestelsel. Die ontdekkers meen dat sy baan beïnvloed word deur die moontlike teenwoordigheid van 'n donker en ysige super-aarde, tot tien keer groter as ons planeet.

    Carlos de la Fuente Marcos, Ra & # 250l de la Fuente Marcos, Sverre J. Aarseth. "Flip minder liggame: watter komeet 96P / Machholz 1 kan ons vertel van die wentelbaan evolusie van ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe en die produksie van naby-Aarde voorwerpe op retrograde wentelbane". Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society 446(2):1867-1873, 2015.

    C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos. 'Ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe en die Kozai-meganisme: 'n teken van die teenwoordigheid van trans-Plutoniese planete? Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society Briewe 443 (1): L59-L63, 2014.

    Vrywaring: AAAS en EurekAlert! is nie verantwoordelik vir die akkuraatheid van nuusberigte wat aan EurekAlert gepos word nie! deur instansies by te dra of vir die gebruik van enige inligting deur die EurekAlert-stelsel.


    Trans-Neptuniese voorwerpe stel meer planete voor

    Daar kan ten minste twee onbekende planete verby Pluto versteek wees, waarvan die swaartekrag die baan bepaal en die vreemde verspreiding van voorwerpe wat buite Neptunus waargeneem word.

    Dit blyk uit numeriese berekeninge wat deur navorsers aan die Complutense Universiteit van Madrid en die Universiteit van Cambridge gedoen is. As dit bevestig word, sal hierdie hipotese 'n rewolusie vir sonnestelselmodelle maak.

    Sterrekundiges het dekades lank gedebatteer of daar nog 'n donker trans-Plutoniese planeet binne die sonnestelsel ontdek moet word. 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.