Открытия и исследования ТНО (транснептуновых объектов)

[Mars]

Если всё таки откроют  тело больше Меркурия в поясе Койпера то его зачислят в список планет или  нет?

Нет. Другое происхождение и другая функция.

Тогда что считать планетой?

[Karen]

Согласно Международным астрономическым союзом в августе 2006 г., это определение планеты:

Небесное тело, (a) обращающееся по орбите вокруг Солнца, (b) имеющее достаточную массу для того чтобы под действием собственной гравитации принять форму гидростатического равновесия, (c) расчистившее окрестности своей орбиты от иных объектов.

Новый объект больше размера Меркурия в поясе Койпера не соответствует определению согласно буквой (с).

[bob]

Новый объект больше размера Меркурия в поясе Койпера не соответствует определению согласно буквой (с).

В смысле невозможен. Неоткуда ему там взяться. Меньше - может быть. Больше - не было бы и пояса.

[Borislаv]

Нет, что-то тут не то. Не должно быть в Койпере таких объектов. Ошибка это, вольное толкование скудных данных.
Во всяком случае, столкновение на больших скоростях привело бы просто к полному разрушению, образованию роя осколков.

Тем не менее сегодня появилась и официальная публикация в Архиве.
http://arxiv.org/abs/1003.5911

Quaoar: A Rock in the Kuiper belt
W. C. Fraser, M. E. Brown
(Submitted on 30 Mar 2010)
Here we report WFPC2 observations of the Quaoar-Weywot Kuiper belt binary. From these observations we find that Weywot is on an elliptical orbit with eccentricity of 0.14 {\pm} 0.04, period of 12.438 {\pm} 0.005 days, and a semi-major axis of 1.45 {\pm} 0.08 {\times} 104 km. The orbit reveals a surpsingly high Quaoar-Weywot system mass of 1.6{\pm}0.3{\times}10^21 kg. Using the surface properties of the Uranian and Neptunian satellites as a proxy for Quaoar's surface, we reanalyze the size estimate from Brown and Trujillo (2004). We find, from a mean of available published size estimates, a diameter for Quaoar of 890 {\pm} 70 km. We find Quaoar's density to be \rho = 4.2 {\pm} 1.3 g cm^-3, possibly the highest density in the Kuiper belt.

Т.е. плотность Кваовара определенна в 4.2+/-1.3 грамм на кубический сантиметр. Отмечают, что вероятно это наиболее плотное тело в поясе Койпера. Насчет точности в статье говорится, что всего было получено 7 снимков "Хаббла", из которых на 5 присутствует спутник.

[Golossvyshe]

Тем не менее сегодня появилась и официальная публикация в Архиве.
http://arxiv.org/abs/1003.5911

Т.е. плотность Кваовара определенна в 4.2+/-1.3 грамм на кубический сантиметр. Отмечают, что вероятно это наиболее плотное тело в поясе Койпера. Насчет точности в статье говорится, что всего было получено 7 снимков "Хаббла", из которых на 5 присутствует спутник.

Если плотность и в самом деле 4,2, то в таком случае неверны все наши представления о формировании самого пояса. Насчёт + и речи нет.

Впрочем, 4,2-1,3=2,9. Ещё чуть, и никакой сенсации. 2,5-2,7, это уже вполне нормально 

[Borislаv]

Попался кстати наглядный график на тему измерения плотности ТНО через наблюдения их спутников.

http://www.ipac.caltech.edu/Herschel/miniwksp_talks/8_TNO_KP_jas.pdf


Т.е. из графика следует, что и у Хаумэа тоже возможна очень высокая плотность (до 4 грамм на кубический сантиметр). А в этом случае все следы мощного столкновения - 2 спутника и целое семейство ТНО на похожей орбите (т.н. семейство Хаумэа). Плюс подозрения на эллипсоидную форму.

[Golossvyshe]

Попался кстати наглядный график на тему измерения плотности ТНО через наблюдения их спутников.

Такой разброс... Можно интерпретировать как угодно.
Нижние пределы вообще неправдоподобны. Плотность до 0,2 - это только твёрдый водород может удовлетворить.

Т.е. из графика следует, что и у Хаумэа тоже возможна очень высокая плотность (до 4 грамм на кубический сантиметр). А в этом случае все следы мощного столкновения - 2 спутника и целое семейство ТНО на похожей орбите (т.н. семейство Хаумэа). Плюс подозрения на эллипсоидную форму.

Как можно объяснить плотность 4,0 и выше? Особенно если учесть, что сжатие материала в ядре у таких небольших тел практически отсутствует?
Вот, для сравнения
http://www.drillings.ru/plotnost
Притом граниты и базальты, это уже вторичные переплавленные породы. Первичная космическая пыль вообще имеет плотность ниже 1,0

Все тела в Койпере по идее должны быть одинаковы. Недифференцированные, лёд+мёрзлые газы+силикаты+небольшая примесь железо-никелевых сульфидов и пр. Разве не так?

При всём уважении к Вам лично - ну никак не верится в сенсацию.
Все диаграммы на картинке укладываются в предел 2,0. Вероятно, при уточнении так именно и окажется.

[Borislаv]

Все диаграммы на картинке укладываются в предел 2,0. Вероятно, при уточнении так именно и окажется.

Насколько я понимаю основная неопределенность в измерение размера. Существует три вида измерений размера ТНО:

1) Наблюдение в видимых и инфракрасных лучах, для того чтобы определить сколько тело отражает солнечного света, а сколько переотражает за счет собственного теплового излучения в дальнем ИК (т.к. температуры в поясе Койпера десятки Кельвинов). Этим способом измерены размеры большинства ТНО.

2) Измерение углового размера. Насколько я понял такие измерения делала только камера ACS. С помощью нее были проведены измерения Кваовара и Эриды. Сейчас эта камера на "Хаббле" уже не работает.

3) Наблюдение покрытий звезд или собственных спутников. Этот способ наиболее точный и позволяет измерить диаметр с точностью до считанных километров. Единственный пока ТНО измеренный этим способом это Плутон с Хароном. Взаимные покрытия происходили в 1985-1990 годах. В прошлом году такие взаимные покрытия наблюдались у Хаумэа. Публикация результатов видимо уже скоро будет.
http://www.johnstonsarchive.net/astro/asteroidmoons.html
А вообще если верить этому источнику сейчас уже известно 63 ТНО со спутниками. В среднем период взаимных покрытий обычно где-то 100 лет. Поэтому скоро видимо будет точно измерена плотность большого количества ТНО.

[Golossvyshe]

Все диаграммы на картинке укладываются в предел 2,0. Вероятно, при уточнении так именно и окажется.

Насколько я понимаю основная неопределенность в измерение размера.

Естественно.

1) Наблюдение в видимых и инфракрасных лучах, для того чтобы определить сколько тело отражает солнечного света, а сколько переотражает за счет собственного теплового излучения в дальнем ИК (т.к. температуры в поясе Койпера десятки Кельвинов). Этим способом измерены размеры большинства ТНО.

Это очень грубый метод. Так в своё время определили размер Плутона больше, чем у Марса.

3) Наблюдение покрытий звезд

А вот такой вопрос... Для точного определения диаметра достаточно в принципе 2-х покрытий или непременно нужна солидная статистика?

И на каком инструменте будут проводиться наблюдения?


P.S. Если всё-таки сенсация случится, и плотность объектов окажется 4,0-4,5, то это будет означать, что пояс Койпера образовался в результате разрушения крупной землеподобной планеты. Тогда все прежние представления идут в баню.

[Olweg]

1) Наблюдение в видимых и инфракрасных лучах, для того чтобы определить сколько тело отражает солнечного света, а сколько переотражает за счет собственного теплового излучения в дальнем ИК (т.к. температуры в поясе Койпера десятки Кельвинов). Этим способом измерены размеры большинства ТНО.

Это очень грубый метод. Так в своё время определили размер Плутона больше, чем у Марса.

Нет, первоначально диаметр Плутона определяли исходя из теоретической массы, которая должна была вызывать наблюдаемые возмущения в движениях внешних планет (примерно равной земной). Позже Койпер измерил видимый диаметр, но ошибочно - 5900 км (действительно, почти как у Марса). О наблюдении ИК-излучения тогда речи не шло.

А сам метод определения размеров по отражённому и тепловому излучению вполне точен (естественно, в пределах погрешностей измерений).

[Borislаv]

А вот такой вопрос... Для точного определения диаметра достаточно в принципе 2-х покрытий или непременно нужна солидная статистика?

И на каком инструменте будут проводиться наблюдения?

Все зависит от яркости. Вот Плутон с Хароном очень яркие, поэтому видимо большая точность достигается сравнительно легко.
http://vivovoco.astronet.ru/VV/NEWS/PRIRODA/2007/PR_07_07.HTM

Измерен Харон - спутник Плутона
В 2004 г. австралийский любитель астрономии Д.Геральд (D.Gerald) рассчитал, что 5 июля 2005 г. Харон должен будет закрыть собой слабенькую звезду 15-й величины в созвездии Змеи (астрономы называют такое явление «покрытием звезды»). Поскольку блеск самой пары Плутон-Харон составляет около 14-й звездной величины, то «временное отключение» звезды должно быть легко заметным в телескоп подходящего размера. Расчеты показали, что покрытие должно быть видно из некоторых мест в Южной Америке, включая гору Сьерро-Параналь на севере пустыни Атакама (Чили), где расположен крупнейший комплекс телескопов VLT (Very Large Telescope) Европейской южной обсерватории.
К сожалению, угловой диаметр Харона на небе очень мал - всего 55 мс дуги, что соответствует видимому размеру двухрублевой монеты с расстояния 100 км. Поэтому покрытия Хароном звезд наблюдаются очень редко: до 2005 г. было отмечено только одно покрытие - 7 апреля 1980 г. Но в последние годы ситуация стала лучше: созданы большие телескопы, позволяющие наблюдать слабые звезды; звездные каталоги стали точнее, что дает возможность точнее рассчитывать моменты покрытий, и, наконец, система Плутон-Харон в настоящее время видна на фоне богатого звездами Млечного Пути, что увеличивает шансы покрытий. Покрытие в июле 2005 г. наблюдалось с помощью 8-метрового телескопа системы VLT, оснащенного адаптивной оптикой, а также 2-метровыми телескопами в Чили и Аргентине. Результаты наблюдений (Sicardy B. et al. // Nature. 2006. V.439. №7072. P.52) были опубликованы в 2006 г.
Точное определение моментов покрытия в разных обсерваториях позволило оконтурить тень Харона и определить диаметр спутника: он равен 1207±2 км. Средняя плотность Харона оказалась заметно ниже предыдущих оценок: 1.71±0.08 г/см3. Такая плотность указывает, что мы имеем дело с каменно-ледяным телом в пропорции примерно 1:1. Нужно отметить, что плотность Харона теперь известна точнее плотности Плутона.

А вот насчет значительно более тусклых ТНО пишут, что точность значительно ниже.
http://archive.stsci.edu/proposal_search.php?id=12004&mission=hst
http://archive.stsci.edu/proposal_search.php?id=11971&mission=hst
Вот к примеру в этих двух заявках на HST пишут, что при наблюдение одного покрытия Haumea спутником точность определения плотности будет составлять 15%. Т.е. значительно ниже чем у Плутона или Харона.

[ctac]

Открыт еще один не маленький ТНО: 2010 KZ39. Его размер, скорее всего, более 500 км.
http://www.minorplanetcenter.org/mpec/K10/K10L38.html

[tapk]

Неслабые там булыжники летают... Не тот пояс астероидов назвали "основным" ) В главном поясе таких каменюк - по пальцам одной руки счесть можно.

[ched]

Неслабые там булыжники летают... Не тот пояс астероидов назвали "основным" ) В главном поясе таких каменюк - по пальцам одной руки счесть можно.

Сравните кол-во известных малых тел в главном поясе астероидов и за орбитой Юпитера. 519343 против 1140. Почти в 500 раз меньше. Хотя, понятное дело, многое в поясе Койпера не открыто ещё.

[bob]

Как можно объяснить плотность 4,0 и выше? Особенно если учесть, что сжатие материала в ядре у таких небольших тел практически отсутствует?

Результаты дроблений. Планетезимали могли сталкиваться или приливно разрушаться после образования. В результате, периодически, должны были получаться группы тел, где одним "достался", в основном, кусочек силикатного ядра, а другим - почти один лёд. А орбитальные скорости и, соответственно, скорости соударений за орбитой Нептуна ничтожно малы. Так что могут быть и 4,0. И для этого вовсе не надо "разрушения крупной землеподобной планеты". Достаточно разрушений нескольких десятков тел, аналогичных Квавару, за время после образования пояса. Заодно получатся и кометы...

[bob]

Сравните кол-во известных малых тел в главном поясе астероидов и за орбитой Юпитера. 519343 против 1140. Почти в 500 раз меньше. Хотя, понятное дело, многое в поясе Койпера не открыто ещё.

Там феномен дефицита малых тел, меньше 400км в диаметре. Возможно, он связан с наблюдательной селекцией. Но, скорее - с какими-то особенностями образования пояса (мелкий материал куда-то выметен). Поэтому пояс ТНО численно пока считается менее населённым, чем ПА, но средний размер тел там на порядки крупнее.

[StAlex]

(мелкий материал куда-то выметен)

Средствами резонансов и пучностей переведён в ГПА ?

[bob]

Средствами резонансов и пучностей переведён в ГПА ?

Всяко могет быть. При образовании планетной группы часть мелкого материала врезается обратно в планеты в ходе Havy Bombardment, остальное выметается пертурбацией на периферию. Возможно, койпероиды достаточно велики, чтобы при образовании зачистить свою новую зону питания. Как и большие планеты, которые ранее зачистили зону питания своей группы от самих койпероидов.

[Golossvyshe]

Как можно объяснить плотность 4,0 и выше? Особенно если учесть, что сжатие материала в ядре у таких небольших тел практически отсутствует?

Результаты дроблений. Планетезимали могли сталкиваться или приливно разрушаться после образования. В результате, периодически, должны были получаться группы тел, где одним "достался", в основном, кусочек силикатного ядра, а другим - почти один лёд. А орбитальные скорости и, соответственно, скорости соударений за орбитой Нептуна ничтожно малы. Так что могут быть и 4,0. И для этого вовсе не надо "разрушения крупной землеподобной планеты". Достаточно разрушений нескольких десятков тел, аналогичных Квавару, за время после образования пояса. Заодно получатся и кометы...

Не сходится, извините. Даже граниты и базальты - а это ведь уже переплавленные породы - имеют плотность ниже 3.0 А тут просто большие  комки грязного снега, если отбросить детали. При столкновении они должны элементарно слипаться, с выбросом некоторой части материала в космос. И никакой дифференциации.

[fan2fan]

Ламерский вопрос. А не могли плотные тела быть выброшены из внутренних областей Солнечной системы в пояс Койпера в период поздней тяжелой бомбардировки ? Т.е. когда расширялись орбиты Юпитера и Сатурна, а Уран и Нептун менялись местами...