Карликовая планета - Dwarf planet

  (Перенаправлено с Плутоида )

Признанные МАС карликовые планеты и даты открытий
Церера - RC3 - ​​Кратер Хаулани (22381131691) .jpg
Церера (1801)
Плутон в истинном цвете - High-Res.jpg
Плутон (1930)
Эрис и dysnomia2.jpg
Эрис (2005)
Макемаке с луной.JPG
Макемаке (2005)
Хаумеа Хаббл.png
Хаумеа (2004)
Пять тел, признанных или названных МАС карликовыми планетами:

Карликовая планета является планетарной массой объекта , который не доминирует свою область пространства (как истинная или классическая планета делает) и не является спутник . То есть он находится на прямой орбите Солнца и достаточно массивен, чтобы быть пластичным - для того, чтобы его сила тяжести поддерживала его в гидростатически равновесной форме (обычно сфероид ) - но не очистил окрестности вокруг своей орбиты от другого материала. Прототип карликовой планеты - Плутон .

Число карликовых планет в Солнечной системе неизвестно, так как определение того, находится ли тело в гидростатическом равновесии, требует внимательного наблюдения. У полдюжины крупнейших кандидатов есть по крайней мере одна известная луна, что позволяет определить их массу и оценить их плотность. Интерес к карликовым планетам для планетных геологов состоит в том, что, возможно, будучи дифференцированными и геологически активными телами, они могут отображать планетную геологию - ожидание, подтвержденное миссией New Horizons 2015 года к Плутону.

Термин карликовая планета был введен планетологом Аланом Стерном как часть трехсторонней классификации объектов планетарной массы в Солнечной системе: классических планет (большая восьмерка), карликовых планет и планет-спутников . Таким образом, карликовые планеты были задуманы как подтип планет, как следует из названия. Тем не менее, в 2006 году этот термин был принят Международный астрономический союз (IAU) в категории суб -planetary объектов, часть трехходового системы категорий тел , вращающихся вокруг Солнца осаждают открытия Эрис , объекта дальше от Солнце, чем Нептун , было массивнее Плутона, но все же намного меньше, чем классические планеты, после открытия ряда других объектов, которые по размеру конкурировали с Плутоном, заставили пересмотреть то, что такое Плутон. Таким образом, Штерн и многие другие планетные геологи различают карликовые планеты от классических планет, но с 2006 года МАС и большинство астрономов полностью исключили такие тела, как Эрида и Плутон, из списка планет. Это переопределение того, что составляет планету, и хвалили, и критиковали.

История концепции

Плутон и его спутник Харон
4 Веста , астероид на грани карликовой планеты

Начиная с 1801 года астрономы открыли Цереру и другие тела между Марсом и Юпитером, которые в течение десятилетий считались планетами. Между тем и примерно 1851 годом, когда количество планет достигло 23, астрономы начали использовать слово астероид для обозначения меньших тел, а затем перестали называть или классифицировать их как планеты.

С открытием Плутона в 1930 году большинство астрономов считали, что Солнечная система состоит из девяти планет и тысяч значительно меньших тел ( астероидов и комет ). В течение почти 50 лет Плутон считался больше Меркурия , но с открытием в 1978 году спутника Плутона Харона стало возможным точно измерить массу Плутона и определить, что она намного меньше первоначальных оценок. Это была примерно одна двадцатая масса Меркурия, что делало Плутон самой маленькой планетой. Хотя он был все еще более чем в десять раз массивнее самого большого объекта в поясе астероидов , Цереры, его масса составляла лишь пятую часть массы Луны . Более того, обладая некоторыми необычными характеристиками, такими как большой эксцентриситет орбиты и большой наклон орбиты , стало очевидно, что это был другой тип тела, чем у любой из других планет.

В 1990-х годах астрономы начали находить объекты в той же области космоса, что и Плутон (ныне известный как пояс Койпера ), а некоторые даже дальше. Многие из них обладали некоторыми ключевыми орбитальными характеристиками Плутона, и Плутон стал рассматриваться как крупнейший представитель нового класса объектов - плутонов . Стало ясно, что либо более крупное из этих тел также должно быть классифицировано как планеты, либо Плутон должен быть переклассифицирован, как Церера была переклассифицирована после открытия дополнительных астероидов. Это заставило некоторых астрономов перестать называть Плутон планетой. Некоторые термины, в том числе « субпланета» и « планетоид» , начали использоваться для обозначения тел, известных теперь как карликовые планеты. Астрономы также были уверены, что будет обнаружено больше объектов размером с Плутон, а количество планет начнет быстро расти, если Плутон останется классифицированным как планета.

Эрис (тогда известная как 2003 UB 313 ) была обнаружена в январе 2005 года; Считалось, что она немного больше Плутона, и в некоторых сообщениях неофициально упоминается как десятая планета . Как следствие, этот вопрос стал предметом интенсивных дебатов на Генеральной ассамблее МАС в августе 2006 года. Первоначальный проект предложения МАС включал Харона , Эриду и Цереру в список планет. После того как многие астрономы возражали против этого предложения, уругвайские астрономы Хулио Анхель Фернандес и Гонсало Танкреди предложили альтернативу : они предложили промежуточную категорию для объектов, достаточно больших, чтобы быть круглыми, но которые не очистили свои орбиты от планетезималей . Исключение Харона из списка, новое предложение также исключило Плутон, Цереру и Эриду, потому что они не очистили свои орбиты.

Окончательная Резолюция 5A МАС сохранила эту трехкатегориальную систему для небесных тел, вращающихся вокруг Солнца. Он гласит:

МАС ... решает, что планеты и другие тела, кроме спутников, в нашей Солнечной системе, можно разделить на три отдельные категории следующим образом:

(1) Планета 1 - это небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (б) имеет достаточную массу, чтобы его самогравитация преодолела силы твердого тела, так что оно принимает гидростатическую равновесную (почти круглую) форму, и (c) очистил окрестности вокруг своей орбиты.
(2) « Карликовая планета » - это небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (б) имеет достаточную массу, чтобы его самогравитация преодолела силы твердого тела, так что оно принимает гидростатическое равновесие (почти круглое) фигура, 2 (c) не очистила окрестности вокруг своей орбиты, и (d) не является спутником .
(3) Все другие объекты 3, за исключением спутников, вращающиеся вокруг Солнца, совместно именуются « Малые тела солнечной системы ».

Сноски:
1 В восемь планет являются: Меркурий , Венера , Земля , Марс , Юпитер , Сатурн , Уран и Нептун .
2 Будет установлен процесс IAU для присвоения пограничным объектам статуса карликовой планеты или другого статуса.
3 К ним в настоящее время относятся большинство астероидов Солнечной системы, большинство транснептуновых объектов (TNO), кометы и другие небольшие тела.

МАС никогда не устанавливал процесс присвоения пограничных объектов, оставив такие суждения астрономам. Однако впоследствии он установил руководящие принципы, согласно которым комитет МАС будет наблюдать за присвоением имен возможным карликовым планетам: безымянным транснептуновым объектам с абсолютной величиной ярче +1 (и, следовательно, минимальным диаметром 838 км, соответствующим геометрическому альбедо 1 ) должны были быть названы комитетом по присвоению имен карликовым планетам. В то время (и все еще по состоянию на 2019 год) единственными органами, которые соответствовали критерию наименования, были Хаумеа и Макемаке .

Эти пять тел - три, рассматриваемые в 2006 году (Плутон, Церера и Эрида), плюс два, названные в 2008 году (Хаумеа и Макемаке) - обычно представляются авторитетами как карликовые планеты Солнечной системы. Однако только один из них - Плутон - наблюдался достаточно подробно, чтобы убедиться, что его нынешняя форма соответствует тому, что можно было бы ожидать от гидростатического равновесия. Церера близка к равновесию, но некоторые гравитационные аномалии остаются невыясненными.

С другой стороны, астрономическое сообщество обычно называет более крупные TNO карликовыми планетами. Например, JPL / NASA охарактеризовала Гонггон как карликовую планету после наблюдений в 2016 году, а Саймон Портер говорил о «большой восьмерке [TNO] карликовых планет» в 2018 году.

Хотя были высказаны опасения по поводу классификации планет, вращающихся вокруг других звезд, проблема не была решена; вместо этого предлагалось решать это только тогда, когда такие объекты начинают наблюдаться.

название

Диаграмма Эйлера, показывающая типы тел в Солнечной системе (кроме Солнца)

Названия крупного subplanetary тел включают карликовую планету , планетоид , мезо-планету , квази-планету и (в трансплутоновой области) плутоид . Однако карликовая планета изначально была придумана как термин для обозначения самых маленьких планет, а не самых больших субпланет, и до сих пор используется многими планетными астрономами.

Алан Стерн ввел термин карликовая планета , аналогичный термину карликовая звезда , как часть тройной классификации планет, и он и многие его коллеги продолжают классифицировать карликовые планеты как класс планет. МАС решило, что карликовые планеты не должны считаться планетами, но сохранило термин Стерна для них. Другие термины для определения крупнейших субпланетных тел в МАС, которые не имеют таких противоречивых коннотаций или использования, включают квазипланетные и более старый термин « планетоид» («имеющий форму планеты»). Майкл Э. Браун заявил, что планетоид - это «совершенно хорошее слово», которое использовалось для обозначения этих тел в течение многих лет, и что использование термина « карликовая планета» для обозначения не-планеты «глупо», но что это было мотивировано попытка пленарного заседания III отделения МАС восстановить Плутон как планету во второй резолюции. Действительно, в проекте Резолюции 5A эти срединные тела назывались планетоидами, но пленарное заседание единогласно проголосовало за изменение названия на карликовые планеты. Вторая резолюция, 5B, определяла карликовые планеты как подтип планет , как первоначально предполагал Стерн, в отличие от других восьми, которые должны были быть названы «классическими планетами». Согласно этой договоренности, двенадцать планет из отклоненного предложения должны были быть сохранены в различии между восемью классическими планетами и четырьмя карликовыми планетами . Решение 5B было отклонено на той же сессии, что и 5A. Из-за семантической несогласованности карликовой планеты, не являющейся планетой из-за провала Резолюции 5B, обсуждались альтернативные термины, такие как нанопланета и субпланета , но среди CSBN не было консенсуса по их изменению.

На большинстве языков были созданы эквивалентные термины путем более или менее дословного перевода карликовой планеты : французский planète naine , испанский planeta enano , немецкий Zwergplanet , русский karlikovaya planeta ( карликовая планета ), арабский kaukab qazm ( كوكب قزم ), китайский ǎixíngxīng ( 行星 ), корейский waesohangseong или waehangseong (왜 소행성; 矮 小行星, 왜 행성; 矮 行星), но по-японски их называют джунвакусей ( 準 惑星 ), что означает «квазипланеты» или « пенепланеты ».

В Резолюции МАС 6а от 2006 года Плутон признается «прототипом новой категории транснептуновых объектов». Название и точный характер этой категории не были указаны, но оставлены на усмотрение МАС для определения позднее; в дебатах, приведших к принятию резолюции, члены этой категории по-разному назывались плутонами и плутоническими объектами, но ни одно название не было перенесено, возможно, из-за возражений геологов, что это может создать путаницу с их плутоном .

11 июня 2008 года Исполнительный комитет МАС объявил название плутоид и определение: все транснептуновые карликовые планеты являются плутоидами. Авторитет этого первоначального объявления не получил всеобщего признания:

... отчасти из-за недопонимания по электронной почте WG-PSN [Рабочая группа по номенклатуре планетных систем] не участвовала в выборе слова плутоид. ... Фактически, голосование, проведенное WG-PSN после заседания Исполнительного комитета, отклонило использование этого конкретного термина ... "

Категория «плутоид» отражает более раннее различие между «земным карликом» Церерой и «ледяными карликами» внешней Солнечной системы, что является частью концепции тройного деления Солнечной системы на внутренние планеты земной группы , центральные газовые гиганты и внешние ледяные карлики , главным членом которых был Плутон. «Ледяной карлик», однако, также использовался как общий термин для всех малых транснептуновых планет или для ледяных астероидов внешней Солнечной системы; одна попытка определения заключалась в том, что ледяной карлик «больше ядра нормальной кометы и более ледяной, чем типичный астероид».

Перед миссией « Рассвет » Цереру иногда называли «земным карликом», чтобы отличить ее от «ледяных карликов» Плутона и Эриды. Однако со времен Рассвета было признано, что Церера - это ледяное тело, больше похожее на ледяные луны внешних планет и на TNO, такие как Плутон, чем на планеты земной группы, что стирает различие, и с тех пор Цереру называют ледяной. карлик тоже.

Характеристики

Планетарные дискриминанты
Тело М / М   (1) Λ  (2) µ  (3) Π  (4)
Меркурий 0,055 1,95 × 10 3 9,1 × 10 4 1,3 × 10 2
Венера 0,815 1,66 × 10 5 1,35 × 10 6 9,5 × 10 2
земной шар 1 1,53 × 10 5 1,7 × 10 6 8,1 × 10 2
Марс 0,107 9,42 × 10 2 1,8 × 10 5 5,4 × 10 1
Церера 0,00015 8,32 × 10 −4 0,33 4,0 × 10 -2
Юпитер 317,7 1,30 × 10 9 6,25 × 10 5 4,0 × 10 4
Сатурн 95,2 4,68 × 10 7 1,9 × 10 5 6,1 × 10 3
Уран 14,5 3,85 × 10 5 2,9 × 10 4 4,2 × 10 2
Нептун 17,1 2,73 × 10 5 2,4 × 10 4 3,0 × 10 2
Плутон 0,0022 2,95 × 10 −3 0,077 2,8 × 10 −2
Эрис 0,0028 2,13 × 10 −3 0,10 2,0 × 10 −2
Седна 0,00022 3,64 × 10 −7 <0,07 1,6 × 10 −4

Показаны планеты и самые большие из известных субпланетных объектов (фиолетовый), покрывающие орбитальные зоны, содержащие, вероятно, карликовые планеты. Все известные возможные карликовые планеты имеют меньшие дискриминанты, чем показанные для этой зоны.

(1) Масса в M , единица массы, равная массе Земли (5,97 × 10 24 кг).
(2) Λ - способность очистить окрестности (больше единицы для планет) Стерна и Левисона. Λ = k M 2 a −3/2 , где k = 0,0043 для единиц Yg и AU , а a - большая полуось тела.
(3) µ - планетарный дискриминант Сотера (более 100 для планет). µ = M / m , где M - масса тела, а m - совокупная масса всех других тел, которые разделяют его орбитальную зону.
(4) Π - это способность Марго очистить окрестности (больше 1 для планет). Π = K M -9/8 , где к = 807 для единиц массы Земли и AU .

Орбитальное господство

Алан Стерн и Гарольд Ф. Левисон ввели параметр Λ ( лямбда ), выражающий вероятность встречи, приводящей к заданному отклонению орбиты. Значение этого параметра в модели Штерна пропорционально квадрату массы и обратно пропорционально периоду. Это значение можно использовать для оценки способности тела очистить окрестности своей орбиты, где Λ> 1 в конечном итоге очистит его. Между самыми маленькими планетами земной группы и самыми большими астероидами и объектами пояса Койпера был обнаружен разрыв в пять порядков величины в Λ .

Используя этот параметр, Стивен Сотер и другие астрономы аргументировали различие между планетами и карликовыми планетами, основываясь на неспособности последних «очистить окрестности вокруг своих орбит»: планеты способны удалять более мелкие тела вблизи своих орбит путем столкновения, захвата и т.д. или гравитационное возмущение (или установить орбитальные резонансы, предотвращающие столкновения), в то время как карликовым планетам не хватает массы для этого. Сотер предложил параметр, который он назвал планетным дискриминантом , обозначенный символом µ ( mu ), который представляет собой экспериментальную меру фактической степени чистоты орбитальной зоны (где µ рассчитывается путем деления массы тела кандидата общей массой других объектов, которые разделяют его орбитальную зону), где µ> 100 считается очищенным.

Жан-Люк Марго усовершенствовал концепцию Стерна и Левисона, чтобы получить аналогичный параметр Π ( Pi ). Он основан на теории, избегая эмпирических данных, используемых Λ. > 1 указывает на планету, и снова существует разрыв в несколько порядков между планетами и карликовыми планетами.

Есть несколько других схем, которые пытаются провести различие между планетами и карликовыми планетами, но определение 2006 года использует эту концепцию.

Гидростатическое равновесие

Достаточное внутреннее давление, вызванное гравитацией тела, превратит тело в пластик , а достаточная пластичность позволит опускаться на большие возвышения и заполнять пустоты - процесс, известный как гравитационная релаксация. Тела размером менее нескольких километров подвержены влиянию негравитационных сил и имеют тенденцию иметь неправильную форму и могут быть грудами обломков. Более крупные объекты, в которых гравитация значительна, но не доминирует, имеют форму «картофеля»; Чем массивнее тело, тем выше его внутреннее давление, тем оно более твердое и более округлое, пока давление не станет достаточным для преодоления его внутренней прочности на сжатие и достижения гидростатического равновесия . На данный момент тело настолько круглое, насколько это возможно, учитывая его вращение и приливные эффекты, и имеет форму эллипсоида . Это определяющий предел карликовой планеты.

Сравнительные массы наиболее вероятных карликовых планет, согласно Гранди и др., Плюс Харон для сравнения. Эрида (фиолетовый) и Плутон (желтый) доминируют.
Данные по состоянию на 2019 год; неизмеренная Седна исключена, но, вероятно, принадлежит Церере.
Масса вышеупомянутых тел по сравнению с массой Луны (оранжевый)

Когда объект находится в гидростатическом равновесии, глобальный слой жидкости, покрывающий его поверхность, будет формировать жидкую поверхность той же формы, что и тело, за исключением мелкомасштабных поверхностных элементов, таких как кратеры и трещины. Если тело не вращается, это будет сфера, но чем быстрее оно вращается, тем более сжатым или даже разносторонним становится. Если бы такое вращающееся тело было нагрето до тех пор, пока оно не расплавилось, его общая форма не изменилась бы в жидком состоянии. Крайним примером тела, которое может быть лестничным из-за быстрого вращения, является Хаумеа , длина которого вдоль большой оси вдвое больше, чем на полюсах. Если у тела есть массивный ближайший спутник, то приливные силы заставляют его вращение постепенно замедляться до тех пор, пока оно не будет заблокировано приливом, так что оно всегда представляет одно и то же лицо своему спутнику. Ярким примером этого является система Плутон-Харон, в которой оба тела приливно связаны друг с другом. Приливно замкнутые тела также разносторонни, хотя иногда и незначительно. Луна Земли также заблокирована приливом, как и все округлые спутники газовых гигантов.

МАС не указывал верхний и нижний пределы размеров и массы карликовых планет. Не существует определенного верхнего предела, и объект больше или массивнее Меркурия , который не «очистил окрестности вокруг своей орбиты», будет классифицирован как карликовая планета. Нижний предел определяется требованиями достижения формы гидростатического равновесия, но размер или масса, при которых объект принимает эту форму, зависит от его состава и термической истории. В первоначальном проекте резолюции МАС 2006 г. форма гидростатического равновесия была переопределена как применимая «к объектам массой более 5 × 10 20  кг и диаметром более 800 км», но это не было сохранено в окончательном проекте.

Население возможных карликовых планет

Иллюстрация относительных размеров, альбедо и цветов некоторых из крупнейших транснептуновых объектов
Восемь крупнейших TNO с лунами (Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида, Квавар, Гонггонг, Оркус и Салация) с масштабом Земли. Гонггон записывается как его предварительное обозначение, 2007 OR10.

Число карликовых планет в Солнечной системе неизвестно. Три объекта, рассматриваемые в ходе дебатов, приведших к принятию в МАС в 2006 году категории карликовых планет - Церера, Плутон и Эрида - обычно считаются карликовыми планетами, в том числе теми астрономами, которые продолжают классифицировать карликовые планеты как планеты. В 2015 году миссией Dawn и New Horizons было определено, что Церера и Плутон имеют форму, соответствующую гидростатическому равновесию (и, следовательно, являются карликовыми планетами) , хотя по Церере все еще есть некоторые вопросы. Эрида считается карликовой планетой, потому что она массивнее Плутона.

В порядке открытия эти три тела:

  1. Церера Церера symbol.svg - открыта 1 января 1801 года и объявлена ​​24 января, за 45 лет до Нептуна . Считалась планетой полвека, прежде чем была реклассифицирована как астероид. Считается МАС карликовой планетой с момента принятия Резолюции 5A 24 августа 2006 года. Ожидается подтверждение.
  2. Плутон ♇ - открыт 18 февраля 1930 года и объявлен 13 марта. Считается планетой 76 лет. Явно реклассифицирована МАС в качестве карликовой планеты в Резолюции 6A 24 августа 2006 г. Пять известных спутников.
  3. Эрис ( 2003 UB 313 ) - обнаружена 5 января 2005 г. и объявлена ​​29 июля. В сообщениях СМИ, названа « десятой планетой ». Считается МАС карликовой планетой с момента принятия Резолюции 5A 24 августа 2006 года и назван комитетом МАС по присвоению имен карликовым планетам 13 сентября того же года. Одна известная луна.

В связи с решением 2008 года передать имена Хаумеа и Макемаке комитету по именам карликовых планет и объявлению их карликовыми планетами в пресс-релизах МАС, эти два тела также обычно считаются карликовыми планетами:

  1. Хаумеа ( 2003 EL 61 ) - обнаружен Брауном и др. 28 декабря 2004 г. и объявлено Ortiz et al. 27 июля 2005 г. Назван комитетом МАС по присвоению имен карликовым планетам 17 сентября 2008 г. Две известные луны.
  2. Макемаке ( 2005 FY 9 ) - обнаружен 31 марта 2005 г. и объявлен 29 июля. Назван комитетом по присвоению имен карликовым планетам МАС 11 июля 2008 г. Одна из известных спутников.

Четыре дополнительных тела соответствуют критериям Brown, Tancredi et al. и Grundy et al. для объектов-кандидатов:

  1. Quaoar ( 2002 LM 60 ) - обнаружен 5 июня 2002 г. и объявлен 7 октября того же года. Одна известная луна.
  2. Sedna ( 2003 VB 12 ) - обнаружен 14 ноября 2003 г. и объявлен 15 марта 2004 г.
  3. Orcus ( 2004 DW ) - обнаружен 17 февраля 2004 г. и объявлен двумя днями позже. Одна известная луна.
  4. Гонггон ( 2007 OR 10 ) - обнаружен 17 июля 2007 года и объявлен в январе 2009 года. В мае 2016 года признан карликовой планетой Лабораторией реактивного движения и НАСА. Одна известная луна.

Были предложены дополнительные тела, такие как Salacia и 2002 MS 4 Брауна или Varuna и Ixion Tancredi et al. У большинства более крупных тел есть луны, что позволяет определить их массы и, следовательно, их плотность, что позволяет оценить, могут ли они быть карликовыми планетами. Самыми крупными TNO, у которых нет спутников, являются Sedna, 2002 MS 4 и 2002 AW 197 .

В то время, когда были названы Макемаке и Хаумеа, считалось, что транснептуновым объектам (ТНО) с ледяными ядрами потребуется диаметр всего 400 км (250 миль) - примерно 3% от диаметра Земли - для релаксации в гравитационное равновесие. . Исследователи полагали, что количество таких тел может быть около 200 в поясе Койпера и еще тысячи - за его пределами. Это была одна из причин (поддержание разумного количества «планет» в списке) того, что Плутон был переклассифицирован в первую очередь. Однако с тех пор исследования поставили под сомнение идею о том, что такие маленькие тела могли бы достичь или поддерживать равновесие в обычных условиях.

Некоторые астрономы признали ряд таких объектов карликовыми планетами или карликовыми планетами с большой вероятностью. В 2008 году Tancredi et al. посоветовал МАС официально признать Оркус, Седну и Квавар карликовыми планетами, хотя МАС не рассматривал этот вопрос тогда и с тех пор. Вдобавок Танкреди считал пять TNO, Варуна , Иксион , 2003 AZ 84 , 2004 GV 9 и 2002 AW 197, также наиболее вероятными карликовыми планетами. В 2012 году Стерн заявил, что существует более дюжины известных карликовых планет, но не уточнил, какие именно. С 2011 года Браун ведет список из сотен объектов-кандидатов, от «почти определенных» до «возможных» карликовых планет, основанный исключительно на предполагаемых размерах. По состоянию на 13 сентября 2019 года список Брауна определяет десять транснептуновых объектов с диаметром более 900 км (четыре из них названы МАС плюс Гонггонг , Квавар , Седна , Оркус , 2002 MS 4 и Салация ) как «почти наверняка» карликовые. планет, и еще 16, диаметром более 600 км, как «весьма вероятно». Примечательно, что гонгун может иметь больший диаметр (1230 ± 50 км ), чем самый большой спутник Плутона Харон (1212 км). Пинилла-Алонсо и др. (2019) предлагают сравнить состав поверхности 40 тел, возможно, более 450 км в диаметре, с планируемым космическим телескопом Джеймса Уэбба .

Однако в 2019 году Grundy et al. предположил, что темные тела с низкой плотностью менее 900–1000 км в диаметре, такие как Салация и Варда, никогда полностью не коллапсировали в твердые планетные тела и сохраняли внутреннюю пористость от своего образования (в этом случае они не могли быть карликовыми планетами) , принимая, что более яркие (альбедо> ≈0,2) или более плотные (> ≈1,4 г / см3) Оркус и Квавар, вероятно, были полностью твердыми.

Скорее всего карликовые планеты

Следующие транснептуновые объекты согласованы Брауном, Танкреди и др. и Grundy et al. быть, вероятно, карликовыми планетами. Харон, спутник Плутона, который был предложен МАС в качестве карликовой планеты в 2006 году, включен для сравнения. Выделены те объекты, которые имеют абсолютную звездную величину больше +1 и, таким образом, соответствуют критериям комитета по присвоению имен карликовым планетам МАС, как и Церера, которая была принята МАС как карликовая планета с тех пор, как они впервые обсудили концепция, хотя еще не было продемонстрировано, что она соответствует определению.

Орбитальные атрибуты
название Регион
Солнечной системы
Орбитальный
радиус ( AU )
Период обращения
(лет)
Средняя орбитальная
скорость (км / с)
Склонность
к эклиптике
Орбитальный
эксцентриситет
Планетарный
дискриминант
Церера Пояс астероидов 2,768 4,604 17,90 10,59 ° 0,079 0,3
Оркус Пояс Койпера ( плутино ) 39,40 247,3 4,75 20,58 ° 0,220 0,003
Плутон Пояс Койпера ( плутино ) 39,48 247,9 4,74 17,16 ° 0,249 0,08
Хаумеа Пояс Койпера ( 12: 7 ) 43,22 284,1 4,53 28,19 ° 0,191 0,02
Quaoar Пояс Койпера ( Cubewano ) 43,69 288,8 4,51 7,99 ° 0,040 0,007
Makemake Пояс Койпера ( Cubewano ) 45,56 307,5 4,41 28,98 ° 0,158 0,02
Гонгун Рассеянный диск ( 10: 3 ) 67,38 553,1 3,63 30,74 ° 0,503 0,01
Эрис Рассеянный диск 67,78 558,0 3,62 44,04 ° 0,441 0,1
Седна Отдельно 506,8 ≈ 11 400 ≈ 1,3 11.93 ° 0,855 <0,07
Прочие атрибуты
название Диаметр
относительно
на Луне
Диаметр
(км)
Масса
относительно
на Луне
Масса
( × 10 21 кг)
Плотность
(г / см 3 )

Период ротации

(часы)
Луны Альбедо ЧАС
Церера 27% 939,4 ± 0,2 1,3% 0,94 2,16 9.1 0 0,09 3.3
Оркус 26% 910+50
−40
0,9% 0,64 ± 0,02 1,57 ± 0,15 13 ± 4 1 0,23+0,02
-0,01
2.2
Плутон 68% 2377 ± 3 17,7% 13,03 ± 0,03 1,85 6д 9,3ч 5 От 0,49 до 0,66 -0,76
( Харон ) 35% 1212 ± 1 2,2% 1,59 ± 0,02 1,70 ± 0,02 6д 9,3ч - От 0,2 до 0,5 1
Хаумеа ≈ 45% ≈ 1560 5,5% 4,01 ± 0,04 ≈ 2,02 3.9 2 ≈ 0,66 0,2
Quaoar 32% 1110 ± 5 1,9% 1,4 ± 0,2 2,0 ± 0,5 17,7 1 0,11 ± 0,01 2,4
Makemake 41% 1430+38
−22
≈ 4,2% ≈ 3,1 ≈ 1,7 22,8 1 0,81+0,03
-0,05
-0,3
Гонгун 35% 1230 ± 50 2,4% 1,75 ± 0,07 1,74 ± 0,16 22,4 ± 0,2 ? 1 0,14 ± 0,01 1,8
Эрис 67% 2326 ± 12 22,6% 16,6 ± 0,2 2,52 ± 0,07 25,9 ± 0,5 1 0,96 ± 0,04 −1,1
Седна 29% 995 ± 80 ≈ 1%? ≈ 1? ? 10 ± 3 0? 0,32 ± 0,06 1.5

Исследование

Карликовая планета Церера, снятая космическим кораблем НАСА Dawn

6 марта 2015 года космический корабль Dawn вышел на орбиту Цереры , став первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту карликовой планеты. 14 июля 2015 года космический зонд New Horizons пролетел мимо Плутона и его пяти спутников. Церера демонстрирует такие планетарно-геологические особенности, как поверхностные солевые отложения и криовулканы , в то время как на Плутоне есть водно-ледяные горы, дрейфующие в азотно-ледовых ледниках, а также атмосфера. Для обоих тел существует, по крайней мере, возможность наличия подповерхностного слоя океана или рассола.

Dawn также вращалась вокруг бывшей карликовой планеты Весты. Фиби исследовали «Кассини» (совсем недавно) и «Вояджер-2», который также исследовал спутник Нептуна Тритон . Эти три тела считаются бывшими карликовыми планетами, и поэтому их исследование помогает в изучении эволюции карликовых планет.

Разногласия относительно реклассификации Плутона

Сразу после определения карликовой планеты МАС некоторые ученые выразили свое несогласие с резолюцией МАС. Кампании включали наклейки на автомобильные бамперы и футболки. Майк Браун (первооткрыватель Эриды) соглашается с сокращением количества планет до восьми.

НАСА объявило, что будет использовать новые правила, установленные МАС. Алан Стерн , директор миссии НАСА к Плутону , отвергает текущее определение планеты МАС как с точки зрения определения карликовых планет как чего-то иного, нежели тип планеты, так и с точки зрения использования орбитальных характеристик (а не внутренних характеристик) объектов для определения их как карликовые планеты. Таким образом, в 2011 году он по-прежнему называл Плутон планетой и принимал другие вероятные карликовые планеты, такие как Церера и Эрида, а также более крупные луны в качестве дополнительных планет. За несколько лет до определения МАС он использовал орбитальные характеристики, чтобы отделить «сверхпланеты» (доминирующая восьмерка) от «внепланет» (карликовые планеты), рассматривая оба типа «планет».

Тела, напоминающие карликовые планеты

Ряд тел физически напоминают карликовые планеты. Сюда входят бывшие карликовые планеты, которые все еще могут иметь равновесную форму; луны планетарной массы, которые соответствуют физическому определению, но не орбитальному определению карликовых планет; и Харон в системе Плутон-Харон, которая, возможно, является двойной карликовой планетой. Категории могут пересекаться: например, Тритон - это и бывшая карликовая планета, и луна планетарной массы.

Бывшие карликовые планеты

Веста , следующее наиболее массивное тело в поясе астероидов после Ceres, когда - то в гидростатическом равновесии и примерно сферический, отклоняясь в основном из массивных воздействий , которые сформировали Реясильвия и вененейю кратеры после того, как он затвердевает. Его размеры не соответствуют тому, что он в настоящее время находится в гидростатическом равновесии. Тритон более массивен, чем Эрида или Плутон, имеет равновесную форму и считается захваченной карликовой планетой (вероятно, членом двойной системы), но больше не вращается непосредственно вокруг Солнца. Фиби - пойманный кентавр, который, как и Веста, больше не находится в гидростатическом равновесии, но считается, что это произошло так рано из-за радиогенного нагрева .

Свидетельства 2019 года показывают, что Тейя , бывшая планета, которая столкнулась с Землей в гипотезе гигантского удара , могла возникнуть во внешней Солнечной системе, а не во внутренней Солнечной системе, и что вода Земли возникла на Тейе, что означает, что Тейя могла иметь бывшая карликовая планета из пояса Койпера.

Луны планетарной массы

Девятнадцать лун имеют форму равновесия из-за того, что в какой-то момент своей истории расслабились под действием собственной гравитации, хотя некоторые из них с тех пор замерзли и больше не находятся в равновесии. Семь более массивны, чем Эрида или Плутон. Эти луны физически не отличаются от карликовых планет, но не подходят под определение МАС, потому что они не вращаются непосредственно вокруг Солнца. (Действительно, спутник Нептуна Тритон является захваченной карликовой планетой, а Церера образовалась в том же регионе Солнечной системы, что и спутники Юпитера и Сатурна.) Алан Стерн называет луны планетарной массы « планетами-спутниками », одной из трех категорий планет. , вместе с карликовыми планетами и классическими планетами. Термин « планемо» («объект планетарной массы») также охватывает все три популяции.

Харон

Были некоторые дебаты относительно того, следует ли рассматривать систему Плутон- Харон как планету с двойным карликом . В проекте резолюции для определения планеты МАС и Плутон, и Харон считались планетами в двойной системе. В настоящее время МАС заявляет, что Харон не считается карликовой планетой, а скорее является спутником Плутона, хотя идея о том, что Харон может считаться карликовой планетой сама по себе, может быть рассмотрена позднее. Однако уже не ясно, находится ли Харон в гидростатическом равновесии. Кроме того, расположение барицентра зависит не только от относительных масс тел, но и от расстояния между ними; барицентр орбиты Солнце – Юпитер, например, находится вне Солнца, но они не считаются двойными объектами.

Смотрите также

Ноты

Ссылки

внешние ссылки