Карликовая планета седна доклад

Обновлено: 02.07.2024

Открытие принадлежит команде американского астронома М. Брауна, который обнаружил также Хаумеа, Эриду и другие планеты-карлики, расположенные в поясе Койпера.

Ученые считают, что исследование Седны принесет много ценных сведений о происхождении и эволюционном развитии Солнечной системы. Поэтому ее изучают с помощью лучших наземных и орбитальных телескопов.

Сведения и факты о небесном теле

Седна удалена от Солнца на 145 млрд. км, это в 2 раза дальше Плутона и почти в 950 раз Земли.

Предположительно, она обходит светило за 10–12 тыс. лет. Ближайшая точка приближения составляет почти 80 а.е., самая отдаленная — 935 а.е.

В год открытия Седна считалась самым большим ТНО после Плутона. Сегодня она числится лишь на 5-м месте, уступая почти всем плутоидам, кроме Цереры.

Орбита небесного тела сильно вытянута и наклонена под углом в 12°. По расчетам, сделанным в разные годы, верхняя граница ее диаметра колебалась от 1000 до 1800 км. Сегодня считается, что она наполовину меньше Плутона.

Абсолютная звездная величина Седны — 1,55 ед. А ее альбедо (отражательная способность) равна от 0,2 до 0,3.

Поверхность планеты состоит из большого количества жидкости (до 70% от общей массы) в виде воды и льда. Спектральный анализ показал также присутствие азота, углерода и метана.

Однородный красный цвет поверхности объясняется присутствием толина — смеси распавшейся под воздействием ультрафиолета органики.

На сегодняшний день у Седны не обнаружено спутников, поэтому рассчитать ее массу хотя бы приблизительно не представляется возможным.

Изначально предполагалось, что у планеты очень долгий период вращения (до 50 дней). Но исследования с помощью телескопа ММТ принесли новые данные о том, что он составляет не более 9–10 часов.

Существует несколько интересных гипотез о происхождении небесного тела, но лишь дальнейшее развитие техники позволит подтвердить их или опровергнуть.

Найдите свою далекую Седну на виртуальном небосводе и ощутите ее таинственную энергию. Вы можете сделать потрясающий подарок близкому человеку, вручив к знаменательной дате планету-загадку.

90377 Седна (Седна) – это крупный планетоид во внешних пределах Солнечной системы. В 2020 году планета находилась на расстоянии около 85 а.е. (1,27×10 10 км) от Солнца. Это в три раза дальше, чем Нептун. Исследования показали, что поверхностный состав Седны аналогичен составу некоторых других транснептуновых объектов, которые в основном представляют собой смесь воды, метана и азотных льдов. Её поверхность является одной из самых красных среди объектов Солнечной системы.

История обнаружения Седны

Седна (условно обозначенная 2003 VB₁₂ ) была открыта Майклом Брауном, Чадвиком Трухильо и Дэвидом Рабиновичем 14 ноября 2003 года. Открытие стало частью исследования, начатого в 2001 году телескопом Samuel Oschin в обсерватории Паломар. В этот день было замечено, что объект перемещается на 4,6 угловых секунды более 3,1 часа относительно звезд, что свидетельствует о том, что она находится на расстоянии около 100 а.е.

Последующие наблюдения были проведены в ноябре–декабре 2003 года с помощью телескопа СМАРТС, Тенагра IV и Обсерватории Кека позволили точно определить её орбиту. Расчеты показали, что объект движется по удаленной сильно эксцентричной орбите, на расстоянии 90,3 а.е. от Солнца.

Почему назвали Седна?

Браун первоначально прозвал Седну “Летучий Голландец”, в честь легендарного корабля-призрака, потому что его медленное движение первоначально маскировало его присутствие от его команды.В качестве официального названия объекта Браун остановил свой выбор на “Седне”. Название из мифологии инуитов, которое Браун выбрал отчасти потому, что инуиты были самой близкой полярной культурой к его дому в Пасадене, а отчасти потому, что имя, в отличие от Квавар, было бы легко произносимо.

Браун на своем сайте написал:

Наш недавно обнаруженный объект является самым холодным, самым отдаленным местом, известным в Солнечной системе, поэтому мы считаем уместным назвать его в честь Седны, инуитской богини моря, которая живет на дне холодного Северного Ледовитого океана.

Орбита и вращение планеты Седна

Седна имеет второй по длительности орбитальный период любого известного объекта в Солнечной системе и составляет примерно 11 400 лет. Её орбита чрезвычайно эксцентрична, расстояние при максимальном удалении от Солнца составляет 937 а.е., а при максимальном сближении – 76 а.е.

Даже когда Седна приближается к своему перигелию в середине 2076 года, Солнце будет выглядеть просто как чрезвычайно яркая точка на небе.

Физические характеристики Седны

Планета Седна имеет диаметр примерно 1000 км. В 2004 году первооткрыватели установили верхний предел его диаметра в 1800 км, но к 2007 году он был пересмотрен вниз до менее чем 1600 км после наблюдения с помощью космического телескопа Spitzer. В 2012 году измерения из космической обсерватории Гершеля показали, что диаметр Седны составил 995±80 км , что сделает его меньше, чем у Харона. Поскольку Седна не имеет известных спутников, определение ее массы в настоящее время невозможно без отправки космического зонда. В настоящее время Седна является крупнейшим транснептуновым орбитальным солнечным объектом, не имеющим спутника.

Наблюдения с телескопа SMARTS показывают, что в видимом свете Седна является одним из самых красных объектов в Солнечной системе, почти таким же красным, как Марс. Предполагается, что темно-красный цвет Седны вызван поверхностным покрытием углеводородного шлама из более простых органических соединений после длительного воздействия ультрафиолетового излучения. П оверхность планеты однородна по цвету и спектру, а это может быть связано с тем, что Седна, редко подвергается воздействию других тел.

Ученые установили верхние пределы в поверхностном составе Седны: 60% для метанового льда и 70% для водяного льда. При сравнении спектра Седны со спектром Тритона и обнаружили слабые полосы поглощения, принадлежащие метановым и азотным льдам. Исходя из этих наблюдений, они предложили следующую модель поверхности: 24% толинов Тритон-типа, 7% аморфного углерода, 10% азотных льдов, 26% метанола и 33% метана. Обнаружение метановых и водных льдов было подтверждено в 2006 году с помощью средне-инфракрасной фотометрии космического телескопа Spitzer. Присутствие азота на поверхности предполагает возможность того, что, по крайней мере на короткое время, Седна может иметь разреженную атмосферу. В течение 200-летнего периода вблизи перигелия максимальная температура на Седне должна превышать -237,6° С. Седна слишком холодна, чтобы метан испарялся с ее поверхности и затем падал обратно в виде снега, что происходит на Тритоне и, вероятно, на Плутоне.

Модели внутреннего нагрева с помощью радиоактивного распада предполагают, что Седна может быть способна поддерживать подповерхностный океан жидкой воды.

Карликовая планета Седна – самый удаленный из известных объектов Солнечной системы. Ее статус официально не признан Международным астрономическим союзом, однако большинство астрономов уже внесли ее в группу планетарных карликов. О далекой и загадочной планете Седне пока известно мало, но мы постараемся рассказать наиболее точную и интересную информацию об этом небесном теле.

История открытия

Как и большинство других карликовых планет Солнечной системы, она была открыта группой американских астрономов под руководством Майкла Брауна. Ее обнаружили при непосредственном наблюдении с помощью телескопа, установленного в Паломарской обсерватории. Это произошло 14 ноября 2003 года. Рассчитать орбиту Седны и больше узнать о ней помогли архивные снимки, сделанные различными телескопами в период с 1990 по 2003 год.

Первоначально открытому объекту присвоили регистрационный номер 2003 VB12. Официальное имя ей дал сам Майкл Браун, предложив назвать новое космическое тело в честь богини морских животных, почитаемой народами Арктики.

На данный момент она считается транснептуновым объектом. Это тело, вращающиеся вокруг Солнца по орбите, более удаленной от звезды, чем орбита Нептуна. Статус же карликовой планеты Седна получила неофициально.

Где находится

О том, в какой области Солнечной системы находится карликовая планета Седна, ученые спорят до сих пор. Первоначально считалось, что это объект Рассеянного диска – региона, находящегося за поясом Койпера. Компоненты диска были отброшены туда гравитацией Нептуна.

Но дальнейшие исследования удаленного карлика показали, что этот объект никогда не попадал под гравитационное влияние восьмой планеты. Было выдвинуто предположение, что Солнце захватило карлика из другой звездной системы. И в этом случае, ее следует считать объектом облака Оорта.

Основные характеристики

Из-за своего удаления от центральной звезды небесное тело трудно поддается изучению. Для выяснения ее основных параметров астрономы использовали мощные инфракрасные телескопы Спитцер и Гершель.

Средний диаметр карликовой планеты Седны составляет 996 км, что ставит ее на пятое место среди крупнейших транснептуновых объектов. Точную ее массу установить пока не удалось. По разным подсчетам она составляет от 8,3*10 20 до 7,1*10 21 кг.

Также сложно определить химический состав поверхности этого небесного тела. При наблюдениях с Земли оно имеет ярко-красный цвет. Исследователи считают, что такой оттенок поверхность приобрела из-за толина – полимеризованного солнечным излучением углеводорода. Под ним расположены водяные, метановые и азотные льды. Несмотря на наличие органических соединений, жизнь на планете невозможна. Из-за удаленности от Солнца температура не ней не превышает -238°С. Следов атмосферы у объекта не обнаружено. Остаточные следы газовой оболочки, регистрируемые при спектральном анализе, являются испарениям ледяной оболочки.

Орбита и вращение

Орбита Седны самая удаленная и эксцентричная среди тел Солнечной системы. В точках перигелия и афелия планета удаляется от Солнца на 76,3 и 1006 астрономических единиц соответственно.

Год на самом удаленном объекте Солнечной системы продолжается 11487 лет. Это абсолютный рекорд среди известных тел этой части галактики. Вокруг своей оси Седна оборачивается за 10 часов.

Как же Седна оказалась на такой далекой и сложной орбите? Есть три основных предположения, объясняющих существование крупного небесного тела столь удаленного от Солнца. По одной из версий, на орбитальный путь карлика могла повлиять еще не открытая планета-пастух, расположенная за Нептуном. Она и вытолкнула Седну на окраину системы. Но таких крупных объектов на таком удалении от центральной звезды обнаружить не удалось.

Вторая гипотеза утверждает, что ранее Седна была гораздо ближе к другим телам системы. Но в период формирования Солнца и планет вокруг него рядом пролетала другая звезда, притянувшая планетарного карлика на его современную орбиту. Если эта гипотеза окажется правдивой, в облаке Оорта будет обнаружено еще тысячи схожих небесных тел.

По третьему предположению, Седна сформировалась вне гравитационного влияния Солнца. Наша звезда просто захватила ее из другой системы. Это наиболее логичное и правдоподобное объяснение сложной орбиты транснептунового объекта.

Дальнейшее изучение карликовой планеты Седны поможет исследователям узнать о далеком прошлом нашей звездной системы вплоть до момента ее формирования. Больше узнать о планете ученые смогут в 2076 году, когда она достигнет своей точки перигелия и будет ярко светить на нашем небосклоне.

В Солнечной системе существуют так называемые транснептуновые объекты — космические тела, отдаленные от Солнца дальше Нептуна, последней планеты системы. Считалось что самые крупные из них держатся ближе к границе планетной зоны. Своим открытием Седна разрушила это убеждение — она имеет 1000 километров в поперечнике, но при этом улетает от Солнца в 20 раз дальше Плутона.

Характеристики Седны

На сегодняшний день Седна считается самой удаленной среди значимых объектов нашей системы. Её афелий, предельное расстояние от Солнца, достигает отметки 936 астрономических единиц — то есть Седна в 936 раз дальше нашей планеты. В переводе на цифры это 144 миллиардов километров. Для того чтобы построить цепочку напрямую к Седне, понадобится 107142 таких звезд, как Солнце! Но даже в перигелии, ближайшей к Солнцу точке, новооткрытый объект не подходит ближе 80 астрономических единиц. Как же астрономы смогли узнать о Седне больше, чем о самом факте ее существования?

Орбита Седны, в центре кружочками отмечены орбиты внешних планет Солнечной системы.

До сих пор неизвестно, как Седна выглядит. Но астрономы уже знают цвет, состав и даже детальные орбитальные характеристики планеты — а именно:

Размеры Седны достаточно большие — ее диаметр колеблется около 1000 километров, делая ее тем самым шестой по величине среди транснептуновых объектов. Для сравнения, первые места занимают Плутон и Эрида с поперечниками в 2368 и 2340 километров соответственно.
Состав Седны был вычислен при помощи ряда спектрографических исследований, проведенных тремя орбитальными телескопами. Он схож с составами других транснептуновых планет, комет и спутников газовых гигантов — были обнаружены признаки водяного льда, а также льдов замерзших органических веществ. Итоговую плотность Седны астрофизики оценивают как 2 г/см 3 — сравнимо с плотностью обычной кухонной соли.
Важный факт — органика в составе поверхности Седны не является признаком существования на планете жизни в прошлом или настоящем. Но присутствие органических веществ является необходимым фактором для ее возникновения.
Форма и специфика поверхности Седны неизвестны. Однако ученые выяснили, что поверхность планета красная — такая же, как у Марса. Также предполагается, что у планеты будет правильная, шарообразная форма — ее размеров и предполагаемого веса достаточно для сферизации. Такой форме еще способствует удаленность планеты от какого-то либо крупного объекта, способного мешать ей своей гравитацией.
Но интересуются Седной ученые в первую очередь за ее орбитальные характеристики. Главной из них является отдаленность перигелия от Солнца — 76,3 астрономической единицы, и эксцентричность афелия почти в 1000 а.е., который доходит до внутренних границ облака Оорта. На прохождение громадной дистанции своей орбиты, Седна тратит 4,5 миллиона дней, что немногим больше 12 тысяч лет. Таким образом, весь путь человека от обезьяны до сегодняшнего времени прошел за 166 седнианских лет.

История исследования Седны

Открытие планеты

Седна, отмечена на снимке зелёным кружком

Обнаружила отдаленную Седну 14 ноября 2003 года сборная команда астрономов — Чедвик Трухильо, Дэвид Рабиновиц и Майкл Браун. Он возглавлял проект и большинство дальнейших исследований Седны. Брауна можно назвать одним из самых выдающихся астрономов современности — он открыл 16 транснептуновых объектов, среди которых Эрида и Квавар, крупное небесное тело размером в треть Луны. Еще он открыл астероид Ромулус I — часть тройного астероида (87) Сильвия.

Открыли Седну на базе Паломарской обсерватории, во время масштабной программы поиска удаленных объектов Солнечной системы. На момент обнаружения планета была отдалена на дистанцию около 100 астрономических единиц — засечь столь маленькое тело позволил телескоп Шмидта длиною в 1,2 метра и с камерой разрешением в 172 мегапикселя. Одна фотография такой камеры не поместилась бы на 4-гигабайтную флешку.

Дальнейшие исследования

Седна, снимок телескопа Хаббл

После обнаружения новой планеты на нее обратились взоры телескопов всего мира — но первую скрипку продолжала играть команда Брауна. Продолжив исследования, они вычислили предварительную орбиту Седны — с помощью этого удалось отследить планету на фотографиях вплоть до 1990 года и высчитать ее орбиту точнее. С определением размеров пришлось куда сложнее — окончательный результат был получен лишь в 2012 году с орбитального телескопа Гершеля.

Немалую роль в изучении Седны сыграли мощности обсерватории Тенагра, размещенной в штате Аризона. Несмотря на то что обсерватория принадлежит к числу лучших лабораторий США, ее построил любитель — Майкл Шварц, профессиональный археолог. Астрономия была мечтой его детства — и, реализовав себя в другой сфере деятельности, он воплотил ее с лихвой.

Особенности Седны

Планета или нет?

Во всей статье Седна называется планетой, хотя это не совсем так. В 2006 году на XXVI Ассамблее Международного астрономического союза было постановлено, что планетой космическое тело может считаться лишь тогда, когда удовлетворяет следующие критерии:

Тело обращается вокруг Солнца и не является спутником другого тела.
Тело обладает достаточной массой, дабы иметь шарообразную форму.
На орбите объекта не находится тел, которые не являются ее спутниками.

Происхождение Седны — ключ к разгадке тайн Солнечной системы

Седна. Художественное изображение NASA.

И все-таки откуда взялась Седна? И если она действительно может быть планетой — так почему форма ее орбиты больше похожа на траекторию кометы, но никак не планетного объекта? Ответ нам дает история того, как Солнечная система приняла свой нынешний вид.

Подобным образом ведут себя и другие газовые гиганты вроде Нептуна и Урана. Именно их воздействием можно было бы объяснить эксцентричность — то есть значительную растянутость — орбиты Седны. Но так как перигелий планеты не вписывается в планетарную зону, ограниченную 50 астрономическими единицами, известные объекты не могли бы так повлиять.

Материалы по теме

Теория влияния на Седну из-за пределов нашей системы действительно имеет место быть. Но только в том случае, если где-то в начале истории Солнечной системы мимо нее пролетела другая звезда, массой равна нашему светилу. Да еще и очень близко — в пределах 500 а.е. Но тогда за орбитой Нептуна было бы очень много объектов, похожих на Седну. Так как периоды обращения таких тел велики — у самой Седны он составляет больше 11 тысяч лет — то их еще только предстоит обнаружить.

Но есть и третья теория, идущая куда дальше первых двух — она предполагает рождение Солнца в крупном скоплении звезд. Ей есть несколько подтверждений. Быстрое сближение с массивным телом, предлагаемое предыдущей версией, не могло бы построить столь сложную орбиту, как Седны. Кроме того, это вписывается в одну из концепций формирования облака Оорта.

Для окончательного вывода нужны дальнейшие наблюдения. Во время исследования, обнаружившего Седну, команда первооткрывателей нашла 40 новых транснептуновых объектов. Во всем мире тогда их насчитывалось около 800 — и только одна Седна обладала уникальными свойствами. На сегодняшний день уже введен класс седноидов — крупных космических тел, чьи орбитальные характеристики напоминают Седну. Кроме самой родоначальницы, в классе уже присутствует 2012 VP₁₁₃ Байден, неофициально названый в честь американского вице-президента.

Интересный факт — неформальность в процедуре именования, похоже, станет фирменной чертой седноидов. Сама Седна получила свое название еще до того, как ей успели присвоить идентификационный номер. Некоторые астрономы грозились неуемному ученому Майклу Брауну не принять опубликованное им раньше времени название — но на заседании Международного астрономического союза его приняли единогласно.

Цвет и состав планеты

Поверхность Седны глазами художника

Как уже было сказано выше, Седна — одно из самых красных космических тел Солнечной системы. Красителем поверхности планеты выступает толин — смесь распавшихся под воздействием ультрафиолетового излучения органических веществ. По результатам спектрального анализа, органика в виде метанового льда и производных составляет 83% поверхности Седны, с примесями углерода и азота.

Однако структура Седны предполагает также наличие большого количества воды — до 70 процентов от массы планеты. Она может встречаться не только в виде глубинных льдов, как на спутниках газовых гигантов и Плутоне, но и жидкой — процессы радиоактивного распада могут поддерживать целый океан воды под твердой корой Седны.

Интересный факт — азот на поверхности Седны может испаряться в моменты прохождения перигелия, образуя слабую атмосферу плотностью в одну десятитысячную атмосферы Земли. Она могла бы быть куда плотнее, если Седна бы подлетала ближе к Солнцу. Тогда метан на поверхности испарялся бы и выпадал в виде снега — так происходит на Тритоне, спутнике Нептуна.

Занимающийся сейчас поиском родственников планеты Майкл Браун считает, что общая масса седноидов может превысить массу Земли в 5 раз. А это значит, что открытия только начинаются.

Читайте также: