(136199) Eris

Dvärgplaneten SDO (136199) Eris
Eris och hennes måne Dysnomia , fotograferade av rymdteleskopet Hubble den 30 augusti 2006
Egenskaper hos den omloppsbana ( animation )
Större halvaxel	67 740  AU (10 134 miljoner km)
Perihelion - aphelion	38.272-97.457 AU
excentricitet	0,436
Lutning av omloppsplanet	44,144 °
Sidereal rotationstid	204 203 ± 11 dagar (ca 560 år)
Mean omloppshastighet	3,589 km / s
Fysikaliska egenskaper
Ekvatoriell diameter *	2326 ± 12 km
Mått	1,67 ± 0,02  ·  10 22  kg
medeldensitet	2,52 ± 0,05 g / cm 3
Gravitationsacceleration *	0,827 ± 0,020 m / s 2
Escape -hastighet	1,384 ± 0,01 km / s
Rotationsperiod	25,9 ± 0,5 h  (1,079)  d 14,0 h (0,583)  d
Geometrisk albedo	${\ displaystyle 0 {,} 96 _ {- 0.04} ^ {+ 0.09} \ mathrm {}}$
Max. Tydlig ljusstyrka	18,8 m
Temperatur * min. - genomsnitt - max.	30,0 K (−243,15 ° C) 42,5 K (−230,65 ° C) 55,0 K (−218,15 ° C)
* Baserad på nollnivå av planeten
diverse
Månar	1
Utforskare	Michael E. Brown , Chadwick A. Trujillo , David L. Rabinowitz
Datum för upptäckten	5 januari 2005 (bilder från 2003) 29 juli 2005 (publikation)

(136.199) Eris (tidigare känd som 2003 UB ₃₁₃ ) är den mest massiva och näst största kända dvärgplanet i den solsystemet efter Pluto . Eris är en av plutoiderna , en underklass av dvärgplaneter som kretsar runt solen utanför Neptuns bana . Eris är (från och med 2019) det största inspelade objektet i solsystemet som aldrig har undersökts av en rymdsond ; den har en välkänd måne som heter Dysnomia .

Dvärgplaneten är uppkallad efter Eris , den grekiska gudinnan för splittring och stridigheter. Efter att deras upptäckt tillkännagavs den 29 juli 2005, hänvisade NASA och många medier till en början till detta trans-neptuniska objekt med en diameter som liknar Pluto som den " tionde planeten ". Men Internationella astronomiska unionen (IAU) passerade en ny planet definition på 24 augusti, 2006 , enligt vilken Eris, som Pluto, klassificerades som en dvärgplanet.

Eris rör sig på en starkt excentrisk bana som lutar med hänsyn till ekliptiken runt solen , från vilken den var exakt 96 AU (14,4 miljarder kilometer) bort den 20 februari 2020  . På grund av sin stora excentricitet ingår de i orbitaldynamik bland de så kallade "spridda" Kuiperbälteobjekten (SDO), en undergrupp av trans-neptuniska asteroider .

Upptäckt och namngivning

Upptäckthistoria

Upptäcktsbilder av Eris (till vänster om pilspetsen; 3 bilder med en timmes intervall vardera)

Eris upptäcktes av ett team av astronomer bestående av Mike Brown ( CalTech ), Chad Trujillo ( Gemini Observatory ) och Dave Rabinowitz ( Yale University ) på CCD- bilder från den 21 oktober 2003 av 1,2-m-Oschin-Schmidt-teleskopet som upptäcktes vid Palomar Observatory, Kalifornien . Eftersom det rör sig långsamt, förbises det när bilderna först bearbetades; teamets automatiska bildsökprogram utesluter alla objekt som rör sig långsammare än 1,5 bågsekunder per timme för att minska antalet falska positiva. När Sedna upptäcktes 2003 rörde det sig med 1,75 bågsekunder per timme. Eris upptäcktes först den 5 januari 2005 på andra sidan Kuiperbältet efter en ny utvärdering av data, som sökts med en nedre gräns av teamet med tanke på upptäckten av Sedna med blotta ögat.

Först ville de publicera sitt fynd först efter ytterligare observationer och bättre identifiering av de orbitala elementen . Men efter att det blev känt att vem som helst kunde fråga efter orienteringen av ett av de teleskop som deras upptäckare hade observerat Eris via en offentlig webbplats, gick forskarna offentligt tidigt den 29 juli 2005 och meddelade upptäckten, eftersom endast 19 timmar ett team av Spanska astronomer hade tidigare gjort sin upptäckt av Haumea känd; Browns grupp hade hittat samma objekt självständigt 2004, men hade inte publicerat något om det förrän då. Samma dag meddelade Browns grupp också upptäckten av Makemake och Haumea; med detta fick allmänheten veta på en enda dag att tre nya stora föremål hade upptäckts i Kuiperbältet.

Eris var den åttonde upptäckten av en stor TNO och troligen dvärgplanet av Mike Browns astronomteam. Browns team upptäckte successivt Quaoar och 2002 MS ₄ (2002), Sedna (2003) och Haumea (2003, kontroversiellt), Orcus och Salacia (2004) och sedan Eris; Makemake (2005) och Gonggong (2007) följde.

Efter hennes upptäckt kunde Eris identifieras i foton fram till den 3 september 1954, som också togs vid Palomar -observatoriet som en del av programmet Digitalized Sky Survey , och därmed förlängdes hennes observationsperiod med 51 år, vilket gjorde hennes bana mer exakt att beräkna; omloppsdata är därför mycket pålitligt bestämda idag. I oktober 2018 gjordes totalt 1089 observationer under en period av 64 år. Den sista observationen hittills genomfördes i februari 2019 vid ATLAS -teleskopet vid Haleakalā -observatoriet ( Maui ). (Från och med den 6 mars 2019)

Namn och symbol

När upptäckten publicerades gav IAU Eris den preliminära beteckningen 2003 UB ₃₁₃ . Den följer de vanliga reglerna för namngivning av asteroider och uttrycker endast i kodad form att Eris upptäcktes under andra halvan av oktober (U) år 2003, i ordningen av det 7827: e hittade objektet (B ₃₁₃ ). Utforskarnas arbetsgrupp kallade initialt Eris internt och inofficiellt "Xena" och hennes måne "Gabrielle", efter två rollnamn från tv -serien Xena - The Warrior Princess .

Detta följdes av inlämnandet av upptäckten lagets förslag den 6 september 2006 och den permanenta namn gavs: Den 13 september 2006 - samtidigt som Pluto - UB ₃₁₃ fick det mindre planet nummer 136.199 från IAU 2003 och samtidigt namnet Eris, hennes måne Namn dysnomi . Namnen tilldelades i enlighet med IAU: s namnprotokoll för planetoider.

I den grekiska mytologin är Eris gudinnan för oenighet och strid, vars intriger utlöste trojanska kriget . Deras dotter, laglöshetens demon, kallas Dysnomia . Båda namnen ger en indikation på den bittra kontroversen som, efter upptäckten, slutligen ledde till omdefinieringen av termen "planet" och tillbakadragandet av Plutos planetstatus . Det finns också en hänvisning till den ursprungligen valda arbetstiteln ”Xena”. Filmkaraktären Xena spelades av skådespelerskan Lucy Lawless . Laglöshet är den engelska termen för laglöshet, till vilken tilldelningen av namnet Dysnomia anspelar.

Till skillnad från Pluto eller Ceres har Eris, som de flesta dvärgplaneter, ingen officiell eller vanligt förekommande astronomisk symbol . Det finns några mönster, men alla kommer från privatpersoner. Eftersom den mest kända myten om gudinnan Eris är stridens äpple , är vissa mönster baserade på den. Gudinnan Eris spelar också en central roll i diskordianismen , varför Eris diskordiska symbolhand diskuterades som en möjlig Eris -symbol och föreslogs i en framställning till IAU 2005. Denna framställning har dock ännu inte godtagits.

Ingen av dessa föreslagna symboler har officiellt erkänts eller använts av International Astronomical Union (IAU) eller motsvarande, eller har fått stor utbredning. Det är inte förutsebart att detta någonsin kommer att hända, eftersom astronomiska symboler bara spelar en underordnad roll i modern astronomi.

Järnvägsfastigheter

Bana

Bana jämförelse av Eris (blå / ljusblå) med Pluto och de tre yttre jätteplaneterna (vit / grå).

Avstånd från solen till Eris och Pluto under en period av 1000 år.

Eris väg 1940 till 2060 på natthimlen i stjärnbilden Whale ur jordens synvinkel.

Eris kretsar runt solen i en starkt elliptisk bana på 557,55 år, inte ovanligt för ett objekt i Kuiperbältet , mellan 38,01  AU och 97,47 AU från dess centrum och passerar därför inte Neptuns bana. Den bana excentricitet är 0,439, omloppsbanan är 44,14 ° snedställd till ekliptikan . För närvarande (från och med 2019) är Eris 96,07 AU från solen, nära aphelion i sin bana, som är 97,46 AU och den passerade 1977. Detta motsvarar ett avstånd på cirka 13,5 ljus timmar och nästan två och en halv gånger medelavståndet från Pluto till solen. Hon passerade genom perihelion för sista gången 1701, så nästa perihelion kommer sannolikt att äga rum 2258.

Den starka orbitallutningen märks, vilket är ganska ovanligt för en kropp av denna storlek och förmodligen försenad upptäckt. De flesta sökprogram för Kuiper Belt Objects (KBO) eller andra asteroider begränsar sig till positioner i den ungefärliga närheten av ekliptiken, eftersom det är där det mesta av saken i solsystemet är koncentrerat. Det är möjligt att Eris styrdes in i denna bana av gravitationens inflytande från Neptunus .

Eris har varit det mest avlägsna objekt som upptäcktes sedan dess upptäckt - förutom några mycket mindre långtidskometer - tills det ersattes i detta område av 2018 VG ₁₈ (124,8 AU) 2018 . Dessutom kommer Eris att bli omkörd av Gonggong år 2045 när det gäller solavstånd . Eris är dock långt ifrån objektet med den längsta kända omloppsbanan, eftersom dess huvudsakliga halvaxel beräknas vara "bara" 67,7 AU, medan halvaxeln för den aktuella (från 2019) rekordhållaren 2014 FE _{72 är} cirka 1505 AU. Det finns cirka 40 kända TNO: er, såsom Sedna (84,9 AU), 2006 SQ ₃₇₂ och 2000 OO ₆₇ , som för närvarande (från och med 2019) är närmare solen än Eris, även om deras halvaxlar är större. Om cirka 800 år kommer Eris att vara närmare solen än Pluto under en tid.

På grund av den höga lutningen i omloppsbanan passerar Eris bara några konstellationer i den traditionella zodiaken på sin bana ; för närvarande (från och med 2019) ligger den på södra himlen i stjärnbilden val . Hon var i skulptören från 1876 till 1929 och tidigare i Phoenix från omkring 1840 till 1875 . Från 2036 kommer det att finnas i stjärnbilden Fiskarna och sedan från 2065 kommer det in i konstellationen Väduren . Därifrån passerar den ekliptiken mot norra himlen, där den kommer att byta till stjärnbilden Perseus från 2128 och 2173 till stjärnbilden Giraff , där den kommer att nå sin nordligaste position.

Path dynamisk klassificering

Både Marc Buie ( DES ) och Minor Planet Center klassificerar asteroiden som en SDO ; den senare listar den i allmänhet också som ett avlägset objekt .

SDO är objekt som rörde sig från ursprungliga banor i Kuiperbältet till mer avlägsna och ovanliga banor genom gravitationella interaktioner med planeten Neptunus i den tidiga fasen av solsystemet . Även om Eris höga lutning är ovanlig även för en SDO, indikerar teoretiska modeller att föremål som ursprungligen befann sig på Kuiperbältets inre kant har gått in i mer lutande banor än objekt på ytterkanten. Ändamålen med inre Kuiper bältet är i allmänhet förväntas ha en högre massa än föremål av ytterbandet, så astronomer förväntar sig att hitta större asteroider i höga-lutande omloppsbanor, vilka traditionella planet- sök undersökningar har traditionellt försummade.

Fysikaliska egenskaper

Storlek och massa

Star okkultation av Eris den 5 november 2010.

Den 5 november 2010 kunde Eris storlek bestämmas ganska exakt med en ockultation på 2326 ± 12 kilometer. Förmörkelsen var synlig i Chile och registrerades av tre teleskop. Diametern härrör från täckningsperioderna och avstånden mellan teleskopen över observationslinjen. Detta ger en albedo på 0,96, vilket är högre än någon annan stor kropp i solsystemet, med undantag för Enceladus , som har en reflektivitet på så mycket som 0,99. Eris är därför i stort sett sfärisk och ansågs därför vara något större än Pluto vid den tiden, vars diameter uppskattades till 2306 km. Med den mer exakta mätningen av Pluto med New Horizons -sonden i juli 2015 bestämdes Plutos diameter till 2374 km och är därför större än Eris. Mike Brown å andra sidan antar fortfarande att Eris med 2330 km är större än Pluto med 2329 km, baserat på en albedo på också 0,99 som Enceladus och en absolut ljusstyrka på -1,1  ^m . Enligt det nuvarande kunskapsläget (2019) är Eris absoluta ljusstyrka -1,17 ^+0,06_−0,11 ^m .

Den massa av Eris kan beräknas med viss precision på grund av rörelsen av månen Dysnomia, baserat på för närvarande (från 2019) accepterade omloppstid av 15,8 dagar för Dysnomia. Enligt detta är dess massa cirka 0,27% av jordens, och den har cirka 27% mer massa än Pluto, även om den har större diameter. När det gäller massa är Eris nionde bland de himmelska kroppar som direkt kretsar runt solen och 16: e i hela solsystemet, eftersom sju månar har en högre massa än Eris. Detta resulterar i en relativt hög medeltäthet på 2,52 g / cm³, vilket innebär att Eris är mycket tätare än Pluto och dess andel av berg måste därför vara högre.

Om dimensioneringens historia

För att bestämma storleken på ett objekt utifrån den skenbara ljusstyrkan , som vid Eris nuvarande (från och med 2019) position är cirka 18,8 ^m , måste både dess avstånd och dess albedo (reflektivitet) vara känt. Sedan kan dess storlek beräknas; en lägre albedo leder till ett större värde av diametern med samma skenbara ljusstyrka. Även med högsta möjliga albedo på 1, dvs. om det skulle reflektera allt ljus, enligt Browns beräkningar, skulle Eris fortfarande vara minst lika stor som Pluto uppskattades vid den tiden. Eftersom det inte hittades av Spitzer -rymdteleskopet sa de första rapporterna att dess diameter måste vara mindre än 3200 kilometer. Under tiden visade det sig att teleskopet inte var i linje med objektet på grund av ett operatörsfel.

Radioastronomer vid Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn gjorde den första tillförlitliga storleksmätningen i början av 2005 . Med IRAM - radioteleskopet vid Veleta i södra Spanien mätte de Eris termiska strålning. I kombination med optiska observationer minskades albedon till 0,60 ± 0,11 och därav diametern till 3000 ± 320 kilometer.

Teamet av upptäcktsresande fick observationstid på rymdteleskopet Hubble 2005 . Även om enheten redan når gränserna för sina möjligheter med en vinkeldiameter på ett objekt på bara 0,035 bågsekunder , kunde Browns team använda speciella bildbehandlingstekniker ( dekonvolution ) för att bestämma Eris storlek till 2 400 ± 100 kilometer. Som ett resultat var Eris mindre än tidigare mätningar föreslog, ungefär samma storlek som Pluto. Här bestämdes albedo för Eris till 0,85 ± 0,07. År 2010 följde stjärnokultationen, genom vilken dess storlek sedan kunde bestämmas till 2326 km.

Storleksjämförelse

Jämförelse av några stora trans-neptuniska föremål med jorden (mestadels fantasiteckningar. Bildtext från juni 2015) . För att komma till motsvarande artikel, klicka på objektet ( stor display ).

Fysisk klassificering: den tionde planeten?

Konstnärligt intryck av Eris.

Precis som Quaoar och Sedna beskrev media Eris som den ”tionde planeten” (→ Transpluto ). Utforskarna och NASA gjorde detsamma. En sådan klassificering verkade trolig från experternas synvinkel, för å ena sidan verkade Eris till och med vara större än Pluto , och å andra sidan var drag i planetdefinitionen redan för den senare planetens status - gränser för excentriciteten och villkoret att en planet har en större massa än alla andra objekt i sin bana tillsammans - har ignorerats. Men sedan slutet av 1990 -talet tenderade många astronomer att inte inkludera Pluto själv bland planeterna; i stället hänvisade de till det som det största trans-neptuniska objektet hittills . Upptäckten av Eris återupplivade debatten om vilka egenskaper himmelska kroppar ska räknas som planeter.

Internationella astronomiska unionens 26: e generalförsamling i Prag i augusti 2006 antog sedan en ny officiell definition för planeter och dvärgplaneter . Följaktligen betraktas nu Eris, Pluto och Ceres som dvärgplaneter. Status för Sedna och Quaoar är fortfarande oklart. Samtidigt definierades en underklass för transneptuniska dvärgplaneter, som ursprungligen skulle kallas plutoner . Detta namn kasserades till förmån för det nya namnet Plutoids , till vilket namnet Pluto nu ingår förutom Eris.

rotation

Baserat på ljuskurvobservationer 2008 roterar Eris en gång runt sin axel på 25 timmar och 54 minuter. Av detta följer att en Eris år utför 188704.6 själv rotationer ( ”dagar”). Detta är dock fortfarande fullt av vissa osäkerheter, eftersom observationstiden vid den tiden var otillräcklig och felprocenten är cirka 30%. Enligt ett annat resultat skulle det ta nästan hälften så lång tid att göra detta, vid 14 timmar, vilket skulle öka antalet Eris -dagar under året till 349 103,5 varv. Den senare varianten anses dock vara mindre sannolik. Sammantaget verkar det finnas mycket osäkerhet kring rotationen, särskilt eftersom resultaten sträcker sig från 8 till 32,5 timmar.

Nuvarande (från och med 2019) färgindex är BV = 0,750 ± 0,020, VR = 0,430 ± 0,020, VI = 0,780 ± 0,010, BR = 1,180 ± 0,020.

Yta och atmosfär

Spektral jämförelse av Eris (röd) och Pluto (svart).
Pilarna visar absorptionsband av metan.

Eris är tillräckligt stor för att hålla en mycket tunn atmosfär av kväve , metan eller kolmonoxid . Detta skulle likna Pluto med jämna mellanrum med ökande avstånd från solen och nedgången i yttemperaturen på ytresublimationen igen när den åter stiger i temperaturen sublimerar och igen bildar en atmosfär. Spektroskopiska observationer vid Gemini -observatoriet på Hawaii av upptäcktsteamet den 25 januari 2005 indikerar förekomsten av fryst metan på ytan av Eris. Dessutom kunde fruset kväve detekteras på ytan, varigenom dess koncentration förändrades avsevärt mellan 2005 och 2007 enligt undersökningar med "Multiple Mirror Telescope" på Mount Hopkins i Arizona.

Till skillnad från den mörkare, rödaktiga Pluto eller Triton har Eris en ljus, vit färg. Plutos röda färg tillskrivs täckning av avlagringar av tolin ; medan de mörknar ytan leder den djupare albedon till högre temperaturer och sublimering av metanavlagringar. Närvaron av den mycket flyktiga metanen tyder på att Eris alltid måste ha varit i de avlägsna områdena i solsystemet, där temperaturen var tillräckligt kall för att hålla metanis på ytan. På Eris längre avstånd från solen kan metan också kondensera på ytan i områden med en lägre albedo, så att eventuella tolinavlagringar skulle täckas. Yttemperaturen på Eris uppskattas vara minst 30  K (cirka −243 ° C) i aphelion . Det är alltså betydligt lägre än Pluto. De främsta orsakerna är den höga albedon på 99% och det större avståndet till solen. På grund av sin orbital excentricitet upplever Eris en temperaturskillnad på cirka 25 ° C i en solbana, vilket är ganska ovanligt för en TNO. Eftersom Eris för närvarande (från och med 2019) är mycket nära sin punkt längst från solen , kan det inte finnas någon atmosfär för tillfället.

Baserat på en diameter på 2326 km är den totala ytan cirka 16 997 000 km², vilket är ungefär lika stor som Ryssland . Eris är för långt bort för att kunna ta fram ytdetaljer om den med de instrument som för närvarande finns tillgängliga (från och med 2019).

konstruktion

Vissa källor talar om en sammansättning av cirka 70 procent sten och 30 procent fruset vatten. Eris visar alltså mer likhet med Pluto och dess måne Charon än med de andra KBO: erna; den höga albedo som antas på grund av den lilla storleken stöder också detta. Främst på grund av den höga reflektiviteten spekuleras det i om ytisen kommer att förnyas av interna processer på grund av temperaturförändringar på grund av det varierande avståndet till solen; På grund av sin lilla storlek (jämfört med geologiskt aktiva planeter som jorden ) och dess bildning på solsystemets ytterkant är det osannolikt att det har några betydande inre energikällor. Den tidvatten värme månen Dysnomia kunde också något påverka temperaturen, om den har tillräcklig massa. Modeller av intern uppvärmning från radioaktivt sönderfall visar att Eris kan upprätthålla ett hav av flytande vatten under dess yta.

Möjlig utforskning med rymdfarkoster

Under 2010-talet presenterades flera studier som inkluderade ytterligare mål för att utforska Kuiperbältet och det transneptuniska området under den framgångsrika Pluto-flybyen i juli 2015, och Eris var också en av kandidaterna.

2011 har beräknats att ett flybyuppdrag skulle behöva Eris 24,66 år; en svängning till Jupiter skulle planeras för detta, baserat på startdatum den 3 april 2032 eller den 7 april 2044. Eris skulle då vara 92,03 rsp. 90,19 AU från solen. Sonden skulle nå Eris 2056 respektive 2068.

Månedysnomi

Eris äger en måne som heter Dysnomia , som upptäcktes den 10 september 2005 av samma team som Eris och meddelades av IAU i oktober 2005. Eftersom Dysnomia har ungefär den 500: e delen av Eris ljusstyrka kan diametern vara cirka 100 km. Om Dysnomias albedo var mycket mindre än Eris, kan diametern vara så mycket som 350 km eller mer. Dysnomia behöver nästan 16 dagar för att kretsa runt dvärgplaneten, dess avstånd till Eris är cirka 37 000 kilometer.

Eris -systemet i korthet:

Se även

• Planet nio
• Lista över trans-neptuniska objekt
• Lista över dvärgplaneter i solsystemet
• Lista över månar av planeter och dvärgplaneter
• Lista över månar från asteroider
• Lista över asteroider

litteratur

• C. Dumas, F. Merlin, MA Barucci, C. de Bergh, O. Hainault, A. Guilbert, P. Vernazza, A. Doressoundiram: Ytkomposition av den största dvärgplaneten 136199 Eris (2003 UB ₃₁₃ ) . I: Astronomi och astrofysik . tejp 471 , nr. 1 . EDP ​​Sciences, 2007, sid. 331-334 . 
• Frank Bertoldi et al.: Det trans-neptuniska objektet UB ₃₁₃ är större än Pluto . I: Naturen . 439, nr 7076, 2005, sid. 563-564. doi: 10.1038 / nature04494 .
• ME Brown , CA Trujillo, DL Rabinowitz: Upptäckt av ett objekt i planetstorlek i det utspridda Kuiperbältet . I: The Astrophysical Journal . 635, 2005, L97-L100, doi: 10.1086 / 499336 , arxiv : astro-ph / 0508633
• Mike Brown: Hur jag jagade Pluto. Och varför han inte förtjänade det på något annat sätt . Springer, Heidelberg 2012, ISBN 978-3-8274-2944-5 .
• R. Vaas: Den tionde planeten . I: Naturwissenschaftliche Rundschau . Nr 1, 2006, s. 5-13.

webb-länkar

• Mike Browns webbplats till 2003 UB ₃₁₃ (engelska)
• ESO: Eris, Plutos avlägsna tvilling + Animationer - 26 oktober 2011

Medierapporter

• Den tionde planeten - eller inte - Hur definierar du en planet? Nya himmelska kroppen ger ny fart i gammal debatt
• Den tionde planeten "Xena" har en måne med namnet "Gabrielle"
• Meddelande från ORF

Individuella bevis