Эрида - далёкий "карлик" в нашей Солнечной системе
Обнаружение карлика.
Очень долго союз астрономов, состоящих из международных специалистов, думал как же назвать карликовую планету недавно обнаруженную за орбитой Плутона... На даннй момент Эрида самый большой объект открытый в солнечной системе, после открытия Нептуна в 1846 году. Первое название Эриды ( UB 313 ), было присвоено ей временно, в автоматическом режиме. Её нашли учёные из Калифорнийского Технологического Института 21 Октября 2003 года. Повторно Эриду увидили в 122 сантиметровый телескоп имени Самуэля Ошина, расположенного в Паломарской обсерватории.
Только спустя почти 3 года ( 24 Августа 2006 года ), учёные всерьёз задумались над её названием. В это же время астрономический союз дал ей еще одно не официальное название, Зена ( Xena ), по одноименному сериалу; "Зена королева войнов". Международный Астрономический Союз в Июне 2008 года объявил о введении понятия как Плутоиды, под это определение и попали Эрида и Плутон. И после долгих и жарких споров эту планету перенесли в рязряд карликовых. Официальное название было присвоено 13 Сентября 2006 года, в честь греческой богине раздора Эриды и она как и Плутон попала в каталог карликовых планет под номером 136199. Тем самым уменьшив число планет в нашей солнечной системе до 8. Этот объект не следует путать с другими крупными транс - нептуновыми объектами, в частности с Седной и Сантой 2003 EL61.
Это изображение полученно 10 - метровым телескопом "Кека" на Гавайских островах.
Новое исследование Эрис было проведено с помощью двух гигантских телескопов в пустыне Атакама в Чили. Благодаря прохождению Эрис перед звездой в ноябре 2010 года, удалось получить довольно точные данные о размере и поверхности карликовой планеты. Это стало настоящим техническим подвигом, поскольку Эрис тогда находился почти в 100 раз дальше, чем расстояние от Земли до Солнца. Сегодня это самый отдаленный объект в Солнечной системе, который столь успешно изучен. Астрономы впервые смогли точно измерить диаметр Эриды благодаря тому, что карликовая планета заслонила собой звезду.
Такие случаи покрытия очень редки и наблюдать их трудно, поскольку карликовые планеты находятся далеко и обладают малыми размерами. Следующее подобное событие с участием Эриды ожидается не раньше 2013 года. Но покрытия - это наиболее точный и зачастую единственный способ измерения формы и размеров далёких тел Солнечной системы. Звёздный кандидат на покрытие был определён с помощью изучения фотографий, полученных 2,2 - метровым телескопом MPG/ESO, который расположен в обсерватории Ла - Силья.
Астрономы впервые смогли точно измерить диаметр Эриды благодаря тому, что карликовая планета заслонила собой звезду. Стрелкой указано движение Эриды на трёх изображениях, использованных при открытии объекта. Снимки сделаны в течение 3 часов.
Наблюдения были тщательно спланированы и осуществлены группой астрономов из нескольких ( в основном французских, бельгийских, испанских и бразильских ) вузов под руководством Брюно Сикарди из Парижской обсерватории. Исследования проводились в конце 2010 года в 26 местах по всему миру - там, где по Земле скользила невидимая тень карликовой планеты. В проекте участвовали не только профессионалы, но и любители. Но лишь в двух местах удалось выполнить прямые наблюдения - и оба раза в Чили: с помощью телескопа TRAPPIST обсерватории Ла - Силья и двух телескопов в Сан - Педро - де - Атакама. Комбинированные данные показали, что форма Эриды близка к сферической. Исказить результаты могли бы большие горы, но они маловероятны на столь большом ледяном объекте.
Орбита карликовой планеты - Эриды.
Несмотря на то, что орбита Эриды отслежена по архивным снимкам вплоть до 1954 года, её крайне медленное движение не позволяет установить орбитальные характеристики с высокой точностью. Среднее расстояние Эриды от Солнца - 68,05 а. е. ( 10,18 млрд. км. ), но орбита сильно вытянутая и её эксцентриситет равен 0,435. Таким образом, максимальное расстояние от Эриды до Солнца составляет 97,63 а. е. ( 14,61 млрд. км. ), а минимальное - 38,46 а. е. ( 5,75 млрд. км. ). То есть в перигелии она оказывается ближе к Солнцу, чем Плутон в афелии, только, в отличие от него, Эрида не попадает внутрь орбиты Нептуна. Она прошла афелий в Марте - Апреле 1977 года и сейчас приближается к Солнцу. По состоянию на 2012 год Эрида находится в 96,5 а. е. ( 14,5 млрд км ) от Солнца, то есть солнечный свет идёт до неё более 13 часов.
Схема орбиты Эриды.
Помимо большого эксцентриситета её орбита сильно наклонена ( под углом 43,82° ) к плоскости эклиптики. По эксцентриситету и наклонению орбита Эриды значительно превосходит Плутон и прочие классические объекты пояса Койпера. Небесные тела с такими характеристиками принято относить к объектам рассеянного диска или даже к обособленным транс - нептуновым объектам. Абсолютная звёздная величина Эриды составляет -1,19m. Её видимый блеск в 2011 - 2012 годах равен 18,7m ( для сравнения, блеск Плутона равен около 14m ), наблюдать планету в любительский телескоп невозможно, хотя при определённых условиях её можно заснять через хороший любительский телескоп с апертурой 250 - 300 мм. Период обращения Эриды вокруг Солнца составляет 561 год, то есть она достигнет ближайшей к Солнцу точки орбиты только в 2258 году.
Состав и характеристики "карлика".
Предыдущие работы с помощью других методов заставили предположить, что Эрида примерно на 25% крупнее Плутона, то есть её диаметр составляет около трёх тысяч километров. Если верить новым данным, он равен 2 326 ± 12 км ( у Плутона: 2 300 - 2 400 км), диаметр Плутона труднее измерить, так как наличие атмосферы не позволяет обнаружить точные границы во время покрытий.
Для оценки массы Эриды учёные воспользовались движением Дисномии, её спутника. Установлено, что это небесное тело на 27% тяжелее Плутона ( 1,66×10²² кг, то есть 22% от массы Луны ).
На этой анимации видно как Эрида затмевает звезду.
Соответственно, плотность Эриды составляет 2,52 г/см³ ( для сравнения: плотность Луны: 3,3 г/см³ ). Из этого следует, что карликовая планета на 85% состоит из твёрдых пород и на 15% - из водного льда. Последний, по - видимому, представляет собой мантийный слой толщиной 100 км. Над ним находится миллиметровый слой замёрзшей атмосферы. Поверхность Эриды, как выяснилось, обладает высокой отражающей способностью - 0,96. Она ярче свежего снега ( для сравнения - видимое альбедо Луны: 0,136, почти как у угля ). Получается, это один из самых ярких объектов Солнечной системы наряду со спутником Сатурна Энцеладом, который тоже покрыт льдом. Поверхность Эриды, скорее всего, состоит из богатого азотом льда, смешанного с замёрзшим метаном, о чём свидетельствует спектр объекта.
Период вращения Эриды вокруг собственной оси удалённых небесных тел определяется путём анализа кривой блеска. Но определение периода вращения Эриды затруднено ввиду её правильной формы и однородности поверхности. Первая оценка, сделанная в 2005 году, давала нижний предел в 8 ч. По данным фотометрического исследования, проведённого в 2006 году, Эрида совершает полный оборот вокруг своей оси не менее чем за 5 земных суток. Измерения, проведённые в 2008 году при помощи орбитального телескопа "Swift", дают наиболее точное значение 25,9 ч.
Сравнительные размеры крупнейших транс - нептуновых объектов и Земли.
Измерения теплового потока от Эриды позволяют на основе закона Стефана - Больцмана рассчитать, что сейчас средняя температура её поверхности составляет около 20 К ( -253 °C ), а в ближайшей к Солнцу точке орбиты температура может достичь 43 К ( -230 °C ). Спектроскопические наблюдения, выполненные 25 января 2005 года в обсерватории Джемини показали наличие на поверхности Эриды метанового снега, чем она похожа на Плутон и спутник Нептуна Тритон. Этим объясняется высокое альбедо объекта. Также в её снегу присутствует примесь азотного льда, доля которого растёт с глубиной. Эрида отличается от Плутона и Тритона цветом. Плутон и Тритон красноватые, а она - сероватая. Это связано с присутствием на Эриде также этанового и этиленового льда.
Карликовая планета Эрида, художественное изображение от NASA.
В Октябре 2011 года были опубликованы результаты исследований, согласно которым, тонкий слой замёрзших газов, покрывающий поверхность Эриды, способен возгоняться при повышении температуры ( в перигелии ) и образовывать временную атмосферу карликовой планеты. Как предполагается, атмосфера у Эриды появится через 250 лет, в середине 23 века. Большой эксцентриситет орбиты у Эриды приводит к регулярным изменениям на её поверхности, и даже к бегущим через всю карликовую планету газовым течениям. С некоторой осторожностью можно говорить о наличии погоды на столь удалённом объекте.
Спутник Эриды - Дисномия.
Дисномия - спутник карликовой планеты ( 136199 ) Эриды, первоначально названный S/2005 ( 2003 UB313 ). Открыт 10 сентября 2005 года Майком Брауном и сотрудниками в Обсерватории имени Кека. Если альбедо Дисномии равно альбедо Эриды, то диаметр спутника 316 ± 23 км, если же альбедо меньше ( скажем, в 5 раз ), то диаметр спутника может достигать 685 ± 50 км. Он совершает полный оборот вокруг Эриды за 15,772 дня по орбите, близкой к круговой ( эксцентриситет < 0,01 ). Радиус орбиты 37 430 км. Измерение параметров орбиты спутника позволило определить массу Эриды, которая оказалась на 27 % больше, чем масса Плутона.
