Далека Еріда є близнюком Плутона

розмір карликової планети точно виміряний через покриття слабкої зірки

Розмір карликової планети точно виміряний через покриття слабкої зірки

Астрономи точно виміряли діаметр далекої карликової планети Еріда, вперше впіймавши її під час проходження перед слабкою зіркою. Ця подія була відмічена в кінці 2010 року телескопами в Чилі, в тому числі бельгійським телескопом TRAPPIST в обсерваторії Ла Сілла (ESO). Спостереження показують, що Еріда за розміром є майже ідеальним двійником Плутона. Виявилося, що Еріда має дуже відбивну поверхню, наче вона рівномірно покрита тонким шаром льоду. Ймовірно, що це замерзла атмосфера. Результати будуть опубліковані у номері журналу Nature за 27 жовтня 2011.

У листопаді 2010 року далека карликова планета Еріда пройшла перед однією із слабких зірок, тобто мало місце явище під назвою “покриття”. Ці випадки дуже рідкісні і їх важко спостерігати, бо карликова планета знаходиться дуже далеко і надто мала. Наступне таке явище за участю Еріди не відбудеться до 2013 року. Покриття забезпечують найбільш точне вимірювання форми і розмірів далекого тіла Сонячної системи і часто є єдиним способом досягти цього.

Зірка-кандидат для покриття була визначена шляхом вивчення фотографій від 2.2 м телескопа MPG/ESO в обсерваторії Ла Сілла (ESO). Спостереження були ретельно сплановані та здійснені науковою групою астрономів з декількох (в основному французькі, бельгійські, іспанські та бразильські) вузів, які використовують, в числі інших, телескоп TRAPPIST [1] (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, eso1023), котрий також в Ла Сілла.

“Спостереження покриттів дуже малих тіл Сонячної системи за орбітою Нептуна вимагає великої точності і дуже ретельного планування. Це найкращий спосіб виміряти розмір Еріди, окрім її відвідин”, пояснює Бруно Сікарді, провідний автор дослідження.

По всьому світі було 26 спроб спостерігати дане покриття вздовж обчисленого шляху тіні від карликової планети – в тому числі кілька телескопів аматорських обсерваторій. Але тільки в двох місцях, обидва з яких розташовані в Чилі, вдалося безпосередньо спостерігати покриття. Одне із них було в обсерваторії Ла Сілла (ESO), де використали телескоп TRAPPIST, а інше в Сан Педро де Атакама – там використали два телескопи [2]. Всі три телескопи зафіксували різке падіння яскравості далекої зірки, коли Еріда перекрила світло від неї.

Комбіновані спостереження із двох місцин у Чилі показують, що форма Еріди близька до сферичної. Ці вимірювання повинні точно визначити її форму та розмір, оскільки вона не спотворена наявністю великих гір. Гори можуть бути, проте навряд чи вони присутні на такому великому крижаному тілі.

В 2005 році Еріда була визначена в якості великого об’єкта у зовнішній зоні Сонячної системи. Її відкриття стало одним з факторів, які привели до визначення нового класу об’єктів, званих карликовими планетами та перекласифікації Плутона із планети в карликову планету в 2006 році. На разі, Еріда в три рази далі від Сонця, ніж Плутон.

Хоча більш ранні спостереження за допомогою інших методів радили, що Еріда ймовірно на приблизно 25% більша, ніж Плутон (тобто за оцінками, її діаметр 3000 км), нове дослідження доводить, що ці два об’єкти по суті одного і того ж розміру. Знову визначений діаметр Еріди становить 2326 кілометрів із точністю до 12 кілометрів. Це робить її розмір більш точним, ніж у її найближчого колеги Плутона, котрий має діаметр в межах від 2300 до 2400 кілометрів. Діаметр Плутона важче виміряти, так як наявність атмосфери унеможливлює виявити точний край його диску безпосередньо через покриття. Рух Дісномії – супутника Еріди [3] був використаний для оцінки її маси. Було встановлено, що вона на 27% важча ніж Плутон [4]. У поєднанні із її діаметром, це дає середню густину Еріди 2.52 грами на см3 [5].

“Ця густина означає, що Еріда ймовірно є скелястим тілом, покритим порівняно тонкої мантією з льоду”, пояснює Emmanuel Jehin, котрий сприяв дослідженню [6].

Поверхня Еріди виявилася надзвичайно відбивною, бо відображає 96% світла, яке падає на неї (видиме альбедо 0,96 [7]). Це навіть яскравіше, ніж свіжий сніг на Землі, що робить Еріду одним із найбільш відбивних об’єктів Сонячної системи поряд із Енцеладом – крижаним місяцем Сатурна. Світла поверхня Еріди швидше за все складається з багатого азотом льоду, змішаним із замерзлим метаном, про що свідчить спектр планети. Поверхня планети покрита тонким і дуже відбивним крижаним шаром, тоншим від одного міліметра.

“Цей шар льоду міг виникнути в результаті конденсації азотної або метанової атмосфери карликової планети, як іній на її поверхні по мірі віддалення від Сонця по видовженій орбіті в більш холодні умови”, додає Jehin. Лід потім може перетворитися на газ, по мірі наближення Еріди до її найближчої від Сонця точки орбіти, котра на відстані близько 5.7 мільярда кілометрів.

Нові результати також дозволяють науковцям зробити нові виміри температури поверхні карликової планети. Оцінки показують, що температура оберненої до Сонця поверхні не більша -238 за Цельсієм та іще менша на нічній стороні Еріди.

“Дивно, як багато ми можемо дізнатися про малі та далекі об’єкти, такі як Еріда, спостерігаючи їх проходження перед слабкими зірками із використанням відносно невеликих телескопів. Через п’ять років після визначення нового класу карликових планет, ми нарешті насправді познайомились із одним з його очільників”, укладає Бруно Сікарді.

Примітки
[1] TRAPPIST – це один із найновіших телескопів-роботів. Його встановлено в обсерваторії Ла Сілла. Із головним дзеркалом всього 0.6 метрів у діаметрі, він був відкритий у червні 2010 року і в основному спеціалізований для вивчення екзопланет та комет. Телескоп є проектом, фінансованим Бельгійським Фондом Наукових Досліджень (FRS-FNRS) за участю Швейцарського Національного Наукового Фонду, і управляється із Льєжа.

[2] Телескопи Caisey Harlingten та ASH2.

[3] Еріда є грецькою богинею хаосу та чвар. Дисномія є дочкою Еріди та богинею беззаконня.

[4] Маса Еріди 1.66 x 1022 кг, що становить 22% маси Місяця.

[5] Для порівняння, густина Місяця становить 3.3 гр/см3, а води 1.00 гр/см3.

[6] Значення густини показує, що Еріда в основному складається зі скелястих порід (85%) із малим вмістом льоду (15%). Останній мабуть буде шаром приблизно в 100 кілометра товщиною, який оточує велике кам’яне ядро​​. Цей дуже товстий шар із основним вмістом замерзлої води не слід плутати з дуже тонкий шаром замерзлої атмосфери на поверхні Еріди, який робить планету дуже відбивною.

[7] Альбедо об’єкта являє собою частку падаючого світла, що розсіюється назад у космос, а не поглинається. Альбедо 1 відповідає ідеально відбивній білій поверхні, а 0 – повністю поглинаючій чорній. Для порівняння альбедо Місяця становить всього 0.136, як у вугілля.

Науковий реліз ESO

Поділитися новиною з друзями в соціальних мережах:



Залишити коментар