Sednina orbita. Sedna – Časopis "Sve o svemiru"
Sedna je jedan od Plutonovih pratilaca i vjeruje se da je patuljasta planeta. Do nedavno, njegova veličina je procijenjena na dvije trećine Plutona. Međutim, Andraš Pal i njegove kolege iz opservatorije Konkoly (Mađarska), proučavajući ovaj objekt pomoću svemirskog teleskopa Herschel, otkrili su da je još manji.
Objekat su 14. novembra 2003. godine otkrili američki istraživači Michael Brown (Caltech), Chadwick Trujillo (Gemini Observatory) i David Rabinovich (Yale University) i klasifikovan je kao trans-neptunska, odnosno nebeska tijela Sunčevog sistema koja kruže u orbiti. Sunca i imaju prosječnu udaljenost do Sunca veća od one Neptuna.
Novootkriveno kosmičko tijelo dobilo je ime u čast eskimske boginje morskih životinja, Sedne. Sedna ima najduži orbitalni period od bilo kojeg velikog objekta poznatog danas u Sunčevom sistemu, otprilike 11.487 godina. Njegov perihel je tri puta udaljeniji od Sunca od Neptunove orbite, a većina njegove orbite leži dalje (afel je otprilike 960 astronomskih jedinica, ili 37 puta udaljenost od Sunca do Neptuna).
Kada je Sedna prvi put otkrivena, smatralo se da ima neobično dug period rotacije (20 do 50 dana) i da bi njena rotacija mogla biti usporena gravitacionim privlačenjem njenog velikog mjeseca. Ali svemirski teleskop Hubble, koji je obavio opservacije u martu 2004. godine, nije pronašao nijedan satelit. Naknadna mjerenja teleskopom MMT pokazala su kraći period rotacije (oko deset sati).
U početku se Sedna smatrala najudaljenijim poznatim objektom u Sunčevom sistemu, sa izuzetkom kometa dugog perioda. Ali kasnije astronomi su otkrili još udaljenije tijelo - Eris.
Odmah nakon otkrića, sugerirano je da je Sedna patuljasta planeta. Međutim, takav status mu nikada nije dodijeljen, iako ga neki naučnici takvim smatraju i danas.
Preliminarne procjene pokazuju da je Sedna samo za trećinu manja od Plutona. Do 2007. godine gornja granica njegovog promjera bila je procijenjena na 1.800 kilometara, a nakon promatranja pomoću teleskopa Spitzer, ova vrijednost se smanjila na 1.600 kilometara.
Međutim, bilo je teško napraviti detaljna zapažanja jer je Sedna, koja se nalazi 13 milijardi kilometara od Sunca, veoma hladna (temperatura površine joj je oko 20 Kelvina) i emituje u dalekom infracrvenom dijelu spektra. Preliminarna spektroskopska analiza pokazala je da je površinski sastav Sedne sličan nekim drugim trans-neptunskim objektima: uključuje mješavinu leda vode, metana i dušika s tolinima (organski polimeri koji uključuju metan i etan). Istovremeno, površina Sedne ima karakterističnu crvenu boju. To je jedno od najcrvenijih tijela u Sunčevom sistemu.
Međutim, pokušaji da se otkrije Sedna pomoću Spitzer infracrvene orbitalne opservatorije nisu bili baš uspješni i samo je Herschel dozvolio napredak u ovom pitanju.
Prema verziji koju je iznio Centar malih planeta, Sedna se nalazi u disku formiranom iz Kuiperovog pojasa, "rasutom" zbog gravitacijske interakcije sa vanjskim planetama, prvenstveno Neptunom. Međutim, brojni naučnici ovaj objekt pripisuju unutrašnjem dijelu Oortovog oblaka. Postoje i sugestije da je Sednina orbita promenjena pod uticajem gravitacije zvezde iz otvorenog zvezdanog jata koje prolazi u blizini Sunčevog sistema, ili da ju je jednom zarobio drugi zvezdani sistem... Konačno, postoji hipoteza da je Sednin orbita ukazuje na prisustvo neke velike planete izvan orbite Neptuna.
Jedan od otkrića Sedne i patuljastih planeta Eris, Haumea i Makemake, astronom Michael Brown tvrdi da je Sedna znanstveno najvažniji trans-neptunski objekat do sada pronađen i da će otključavanje misterije njegovog neobičnog orbitalnog oblika pružiti vrijedne informacije o porijeklo Sedne i rana evolucija Sunčevog sistema.
Zapažanja grupe Andrása Pála pokazala su da Sedna odbija trećinu sunčevih zraka koji do nje dopiru. Ovo je mnogo više nego što se ranije očekivalo. Ali uprkos tome, objekat ostaje veoma zatamnjen. Stoga, mora biti vrlo male veličine. Prema gospodinu Pala i njegovim kolegama, prečnik Sedne ne može biti veći od 995 kilometara, što je čak i manje od Harona, najvećeg Plutonovog satelita... Sam Pluton.
Inače, slična priča se svojevremeno dogodila i Plutonu. Prije samo pola vijeka vjerovalo se da je veći od Merkura, dok je u stvari njegova veličina upola manja od planete najbliže Suncu...
Sedna (2003 VB12) je najudaljeniji i najhladniji planetoid ikada pronađen u Sunčevom sistemu.
Ovaj asteroid (ili čak planeta), tri četvrtine veličine Plutona (procjena maksimalnog prečnika je 1.800 km), otkriven je u novembru 2003.
Dobio je svoje nezvanično ime u čast eskimske boginje mora.
Sedna sistematski postaje malo svjetlija, zatim malo tamnija - promjene se javljaju s učestalošću od oko 20 dana. Vjeruje se da je sve to zato što je njegova površina prekrivena svijetlim i tamnim mrljama. Dakle, Sednin period rotacije je oko 20 dana. Većina planeta i asteroida rotiraju mnogo brže. Zemlja se rotira za 24 sata, Jupiter i Saturn za 10 sati, a na mnogim "normalnim" asteroidima "dan" traje samo nekoliko sati. Stoga se pretpostavlja da Sedna mora imati veliki satelit, poput Plutona, koji je postepeno, zbog gravitacijske interakcije, "usporio" svoju rotaciju. Satelit se, međutim, trenutno ne može promatrati, vjerovatno zbog činjenice da ga se Sedna već uspjela "otarasiti".
Sedni je potrebno otprilike 12 hiljada godina da zatvori svoju izuzetno izduženu orbitu, koja je u tački najbližoj Suncu udaljena 74 AJ od naše zvijezde, au najdaljoj tački 900 AJ. (1 AJ - astronomska jedinica - odgovara prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca, koja je otprilike 150 miliona km. Za poređenje: Pluton je u prosjeku 39 AJ udaljen od Sunca, a Neptun 30 AJ) Neki naučnici smatraju Sedna biti jedan od najudaljenijih članova Kuiperovog pojasa (Kuiperov pojas uključuje i Pluton zajedno sa svojim satelitom Haronom, i mnoge njegove manje smrznute "braće" iz vanjskog dijela Sunčevog sistema, izvan orbite Neptuna), dok drugi smatraju planetoid prvim poznatim predstavnikom takozvanog Oortovog oblaka - hipotetičke formacije na samom rubu planetarnog sistema, odakle nas komete "posjećuju" samo povremeno. Tačnije, u slučaju Sedne je riječ o takozvanom „unutrašnjem“ Oortovom oblaku.
Sedna je bačena u takvu egzotičnu orbitu, vjerovatno kao rezultat dugogodišnje međuzvjezdane kataklizme. O tome svjedoče prve detaljne studije ovog novootkrivenog objekta. Najvjerovatnije je neka zalutala zvijezda prošla blizu Sunca prije više od četiri milijarde godina i izazvala niz preokreta koji su promijenili naš planetarni sistem. Kao rezultat kompjuterskog modeliranja, ova vodeća teorija o poreklu Sedne dobija podršku, ali ostaje otvoreno pitanje o mogućnosti realizacije drugih, čudnijih scenarija.
Sama orbita Sedne je toliko "ekstremna" da se više ne može objasniti gravitacionim "udarcima" džinovskih planeta, za koje se vjeruje da su odgovorne za ekscentrične orbite kometa i Plutona.
Hal Levison, astronom sa Southwest Research Institutea u Boulderu u Koloradu, jedan od koautora novog rada o kojem je riječ, vjeruje da ako je Sedna nekada postojala "izgurana" od strane jedne od nama poznatih planeta, onda kako bi da bi promijenio svoju orbitu u trenutnu, ipak bi morao doživjeti još jednu ključnu interakciju. Zato se pokazalo da su Sedna i 2000 CR 105 (još jedan od najudaljenijih objekata od Sunca) tako daleko od nas...
Levison i njegov francuski kolega Alessandro Morbidelli sa opservatorije u Nici (Observatoire de la Cote d'Azur) koristili su kompjuterske simulacije da prouče pet različitih mogućih scenarija za "kretanje" u nove orbite Sedne i 2000 CR 105. Kao rezultat toga, većina vjerovatno su smatrali da to govori u prilog teoriji koju su iznijeli prvi istraživači Sedne (ovu teoriju, posebno, još uvijek aktivno podržava jedan od otkrivača planetoida, Michael Brown sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju. Prema ovome teoriji, Sunce je rođeno u jatu (jatu) zvijezda, a u "zoru vremena", u prvih 100 miliona godina njegovog života, jedan ili više elemenata ovog jata se katastrofalno približilo našoj zvijezdi.
Druge "očigledne" teorije, uključujući hipotezu da su Neptun i Uran, koji su u prošlosti bili u izduženijim orbitama, možda "gurnuli" Sednu i druga nebeska tijela na vanjski dio Sunčevog sistema, nisu dobile podršku. Ove planete nisu bile dovoljno masivne da postignu takav podvig tokom svojih kratkih ekscentričnih faza, objašnjava Levison.
Međutim, proračuni Levisona i Morbidellija pružaju dokaze koji podržavaju još jednu popularnu ideju, prema kojoj je hipotetička planeta koja se nalazi otprilike 75 AJ odgovorna za trenutnu orbitu Sedne. od sunca. A otkriće takve planete je još uvijek moguće, iako su dosadašnje pretrage bile neuspješne.
Osim toga, istraživači su došli do novog bizarnog scenarija koji također može savršeno objasniti trenutnu orbitu Sedne. Prema njegovim riječima, Sedna je rođena pored smeđeg patuljka čija je masa otprilike 20 puta manja od mase našeg Sunca, a zatim ju je uhvatio Sunčev sistem prilikom katastrofalnog približavanja tom istom smeđem patuljku. Dakle, za "zločin" više nije optužena vanzemaljska zvijezda lutalica, već naš vlastiti osvajač Sunce.
"Ono što je najupečatljivije u vezi s ovom idejom je koliko je moćna da opiše trenutno stanje stvari", kaže Levison, čiji proračuni pokazuju da je otprilike polovina materijala koji kruži oko smeđeg patuljka možda završila na suncu kao rezultat ovog incidenta Čak i ako je to sumnjiva ideja, ipak zaslužuje pažljivo razmatranje."
U Sunčevom sistemu postoje takozvani trans-neptunski objekti - kosmička tela koja su dalje udaljena od Sunca, poslednje planete sistema. Vjerovalo se da je najveći od njih ostao bliže granici planetarne zone. Sedna je svojim otkrićem uništila ovo vjerovanje - široka je 1000 kilometara, ali istovremeno leti 20 puta dalje od Sunca.
Danas se Sedna smatra najudaljenijim među značajnim objektima našeg sistema. Njegov afel, maksimalna udaljenost od Sunca, dostiže 936 astronomskih jedinica - to jest, Sedna je 936 puta udaljenija od naše planete. Prevedeno u brojke, ovo je 144 milijarde kilometara. Da biste izgradili lanac direktno do Sedne, trebat će vam 107142 zvijezde poput Sunca! Ali čak i u perihelu, tački najbližoj Suncu, novootkriveni objekat se ne približava više od 80 stepeni. Kako su astronomi mogli naučiti više o Sedni nego o činjenici njenog postojanja?
Moramo zahvaliti orbitalnim teleskopima, kao što je Hubble, i zemaljskim teleskopima, kao što je 80-centimetarski teleskop Tenagra II. Osim toga, Sedna je, kao objekt koji obara rekorde, privukla pažnju ne samo astronoma, već i šire javnosti. Rezultirajući tok finansiranja omogućio je promatranje Sedne pomoću sedam najboljih zemaljskih i tri orbitalna teleskopa.
Orbita Sedne, sa krugovima u centru koji označavaju orbite vanjskih planeta Sunčevog sistema.
Još uvijek se ne zna kako Sedna izgleda. Ali astronomi već znaju boju, sastav, pa čak i detaljne orbitalne karakteristike planete - naime:
- Dimenzije Sedne su prilično velike - njen prečnik varira oko 1000 kilometara, što je čini šestim po veličini među trans-neptunskim objektima. Poređenja radi, prva mjesta zauzimaju Pluton i Eris sa prečnicima od 2368 i 2340 kilometara, respektivno.
- Sednin sastav izračunat je pomoću serije spektrografskih studija koje su izvršila tri orbitalna teleskopa. Sličan je sastavima drugih trans-neptunskih planeta, kometa i satelita plinovitih divova - pronađeni su znakovi vodenog leda, kao i leda smrznute organske tvari. Astrofizičari procjenjuju konačnu gustinu Sedne na 2 g/cm 3 - što je uporedivo sa gustinom obične kuhinjske soli.
- Važna činjenica je da organska materija u sastavu Sednine površine nije znak postojanja života na planeti u prošlosti ili sadašnjosti. Ali prisustvo organskih supstanci je neophodan faktor za njegovu pojavu.
- Oblik i specifičnosti Sednine površine su nepoznati. Međutim, naučnici su otkrili da je površina planete crvena - ista kao i površina planete. Pretpostavlja se i da će planeta imati pravilan, sferni oblik - njena veličina i procijenjena težina dovoljni su za sferizaciju. Ovaj oblik je također olakšan udaljenosti planete od bilo kojeg velikog objekta koji mu može ometati svojom gravitacijom.
- Ali naučnici su zainteresovani za Sednaju prvenstveno zbog njenih orbitalnih karakteristika. Glavni je udaljenost perihela od Sunca - 76,3 astronomske jedinice, i ekscentricitet afela od skoro 1000 AJ, koji doseže unutrašnje granice oblaka. Sedna potroši 4,5 miliona dana, što je nešto više od 12 hiljada godina, da pređe ogromnu udaljenost svoje orbite. Dakle, cijeli put čovjeka od majmuna do današnjeg vremena prošao je u 166 sednskih godina.
Zašto je Sedna tako privlačna astronomima? Misterija udaljenosti njegove orbite može mnogo reći o istoriji formiranja Sunčevog sistema, koji je sada izgrađen uglavnom na teorijama. Osim toga, sama Sedna je pravi arheološki spomenik, jer je zbog svoje izolacije od drugih objekata zadržala svojstva svojstvena izvornom materijalu našeg sistema. Nije ni čudo što ga je NASA uvrstila na listu planiranih istraživanja. Istina, da bi dosegla udaljenost jednaku najbližoj mogućoj udaljenosti do Sedne, sondi bi bilo potrebno više od 30 godina.
Istorija istraživanja Sedne
Otkriće planete
Daleku Sednu je 14. novembra 2003. godine otkrio tim astronoma - Chadwick Trujillo, David Rabinowitz i Michael Brown. On je vodio projekat i većinu kasnijih istraživanja o Sedni. Brown se može nazvati jednim od najistaknutijih astronoma našeg vremena - otkrio je 16 trans-neptunskih objekata, uključujući Quaoar, veliko nebesko tijelo veličine trećine Mjeseca. Također je otkrio asteroid Romulus I, dio trostrukog asteroida (87) Silvius.
Michael Brown je također poznat po jednostavnosti i pristupačnosti svojih naučnih radova i zanemarivanju akademskih formalnosti - na primjer, imenovao je Eris i njenu pratilju Dysnomia Xena i Gabriella u čast istoimenih likova u televizijskoj seriji Xena: Warrior Princezo. Sedna je dobila ime po eskimskoj boginji mora, koja živi na dnu Arktičkog okeana. Astronoma je inspirisala činjenica da Sedna leti na rekordnoj udaljenosti od Sunca i da na njoj ima puno leda i veoma je hladno - u proseku oko -260°C. Ovo je samo 13 stepeni toplije od apsolutne nule.
Sedna je otkrivena u opservatoriji Palomar tokom velikog programa pretraživanja udaljenih objekata u Sunčevom sistemu. U trenutku otkrića planeta je bila udaljena na udaljenosti od oko 100 astronomskih jedinica - Schmidt teleskop dužine 1,2 metra i kamera rezolucije 172 megapiksela omogućili su detekciju tako malog tijela. Jedna fotografija takve kamere ne bi stala na fleš disk od 4 GB.
Dalja istraživanja
Nakon otkrića nove planete, oči teleskopa širom svijeta okrenule su se ka njoj - ali Braunov tim je nastavio da svira prve violine. Nastavljajući istraživanje, izračunali su preliminarnu orbitu Sedne - uz pomoć toga su mogli pratiti planetu na fotografijama do 1990. godine i preciznije izračunati njenu orbitu. Određivanje veličine bilo je mnogo teže - konačni rezultat dobiven je tek 2012. godine od Herschel orbitalnog teleskopa.
Objekti opservatorije Tenagra, smještene u Arizoni, odigrali su značajnu ulogu u proučavanju Sedne. Unatoč činjenici da je opservatorija jedna od najboljih laboratorija u Sjedinjenim Državama, izgradio ju je amater - Michael Schwartz, profesionalni arheolog. Astronomija je bila njegov san iz djetinjstva - i, ostvarivši se u drugom polju aktivnosti, više ju je nego ostvario.
Ali "odnos" između astronoma i Sedne tek počinje. Godine 2075. planeta će biti što bliže Suncu - tokom tog perioda biće moguće mnogo detaljnije proučavati pomoću teleskopa. U čast rijetkog gosta koji dolazi svakih 12 hiljada godina, naučnici mogu pokrenuti sondu na nju sa sveobuhvatnim istraživačkim programom - poput Voyagera ili "".
Karakteristike Sedne
Planeta ili ne?
U cijelom članku, Sedna se naziva planetom, iako to nije sasvim točno. 2006. godine, na XXVI skupštini Međunarodne astronomske unije, odlučeno je da se kosmičko tijelo može smatrati planetom samo ako zadovoljava sljedeće kriterije:
- Tijelo se okreće oko Sunca i nije satelit drugog tijela.
- Tijelo ima dovoljnu masu da ima sferni oblik.
- U orbiti objekta nema tijela koje nisu njegovi sateliti.
Posljedica skupštine bila je promjena statusa Plutona – pošto nije ispunjavao treći kriterijum, klasifikovan je kao patuljasta planeta, koja danas uključuje još četiri planete – , Eris i.
- Zanimljiva je činjenica da je pronalazač Eride i Sedne, Michael Brown, umiješao u reformu definicije planete od strane Međunarodne astronomske unije. O ovoj temi je iz njegovog pera objavljena naučnopopularna knjiga “Kako sam ubio Plutona i zašto je to bilo neizbježno”. Postao je bestseler zbog svoje sveobuhvatne i jednostavne prezentacije Sunčevog sistema i moderne astronomije.
Dakle, gdje bi Sedna trebala biti klasifikovana? Iako je njegov oblik nepoznat, astronomi ne mogu ići dalje od definicije "patuljaste planete". Ali priča o nastanku Sedne može promijeniti sve - a osim toga, dodati više od jednog svemirskog objekta na listu planeta.
Poreklo Sedne je ključ za razotkrivanje misterija Sunčevog sistema
Pa ipak, odakle je Sedna došla? I ako to zaista može biti planeta, zašto je onda oblik njegove orbite sličniji putanji komete, ali ne i planetarnog objekta? Odgovor nam daje istorija kako je Sunčev sistem dobio svoj sadašnji oblik.
Mnogi asteroidi Glavnog pojasa mogli bi postati sfere, pa čak i spojiti se u jednu planetu da nije masivnog Jupitera. Njegov udar spriječio je stvaranje planeta između njega i Marsa. Štaviše, "ukrao" je i raspršio dio materije, zbog čega ukupna masa svih asteroida Glavnog pojasa ne prelazi 30% mase Zemlje.
Drugi plinoviti divovi poput Neptuna i Urana ponašaju se na sličan način. Njihov uticaj bi mogao objasniti ekscentričnost - odnosno značajno izduživanje - Sednine orbite. Ali pošto se perihel planete ne uklapa u planetarnu zonu ograničenu na 50 astronomskih jedinica, poznati objekti ne bi mogli imati takav uticaj.
Štoviše, sve ukazuje na nekadašnju "klasičnu" putanju Sedninog kretanja - mogla je proći čak i duž ekliptike, ravnine Zemljine orbite i drugih "stvarnih" planeta. Pluton, čija orbita siječe orbite njegovih susjeda, ne može se pohvaliti ovim. Kako je Sedna završila u trenutnoj situaciji? Postoje tri glavne teorije:
- Prva teorija sugerira prisustvo velike planete izvan Neptunove orbite koja bi mogla raspršiti Sedninu putanju na isti način na koji je Neptun raspršio putanje mnogih objekata i kometa. Ali astronomi su već proučili 80% zone ekliptike i još uvijek nisu otkrili odgovarajuće kosmičko tijelo.
- Druga teorija se zasniva na sličnosti Sednine orbite sa izduženim putanjama kometa. Na početku formiranja Sunčevog sistema, džinovske planete su bacile komete daleko izvan Kuiperovog pojasa na hipotetičku granicu - Oortov oblak. Tamo su pod utjecajem vanjskih, nesolarnih gravitacijskih sila i lete još dalje. Ali da biste to učinili, potrebno je odmaknuti najmanje 100 hiljada astronomskih jedinica - a Sedna, prema najhrabrijim proračunima, doseže udaljenost od "samo" 1000 AJ.
Teorija uticaja na Sednu izvan našeg sistema zaista postoji. Ali samo ako je negde na početku istorije Sunčevog sistema pored njega proletela još jedna zvezda, mase jednake našoj zvezdi. Štaviše, vrlo je blizu - unutar 500 AJ. Ali tada bi bilo mnogo objekata sličnih Sedni izvan orbite Neptuna. Budući da su orbitalni periodi takvih tijela dugi - za samu Sednu to je više od 11 hiljada godina - oni tek treba da budu otkriveni.
- Ali postoji treća teorija koja ide mnogo dalje od prve dvije - ona sugerira rođenje Sunca u velikom jatu zvijezda. Ona ima nekoliko potvrda. Brzi pristup masivnom tijelu koji je predložila prethodna verzija ne bi mogao konstruirati tako složenu orbitu kao Sedna. Osim toga, ovo se uklapa u jedan od koncepata formiranja Oortovog oblaka.
Potrebna su dodatna zapažanja za konačni zaključak. Tokom istraživanja u kojem je otkrivena Sedna, tim otkrića pronašao je 40 novih trans-neptunskih objekata. U to vrijeme bilo ih je oko 800 širom svijeta - a samo je jedna Sedna imala jedinstvena svojstva. Do danas je već uvedena klasa sednoida - velikih kosmičkih tijela čije orbitalne karakteristike podsjećaju na Sednu. Pored samog pretka, u razredu je već 2012 VP 113 Biden, nezvanično nazvan po američkom potpredsjedniku.
- Zanimljiva je činjenica da se čini da neformalnost u proceduri imenovanja postaje prepoznatljiva karakteristika Sednoida. Sama Sedna dobila je svoje ime i prije nego što je dodijelila identifikacijski broj. Neki astronomi su zaprijetili neodoljivom naučniku Michaelu Brownu da neće prihvatiti ime koje je objavio prije vremena - ali na sastanku Međunarodne astronomske unije to je prihvaćeno jednoglasno.
Boja i sastav planete
Kao što je gore spomenuto, Sedna je jedno od najcrvenijih kosmičkih tijela u Sunčevom sistemu. Boja na površini planete je tolin, mješavina organskih tvari koje su se raspale pod utjecajem ultraljubičastog zračenja. Prema rezultatima spektralne analize, organska materija u obliku metanskog leda i derivata čini 83% površine Sedne, sa primesama ugljenika i azota.
Međutim, Sednina struktura također sugerira prisustvo velikih količina vode - do 70 posto mase planete. Može se naći ne samo u obliku dubokog leda, kao na satelitima plinovitih divova i Plutona, već i tečno-radioaktivni procesi raspadanja mogu podržati cijeli okean vode ispod čvrste kore Sedne.
- Zanimljiva je činjenica da dušik na površini Sedne može ispariti u trenucima perihela, formirajući slabu atmosferu gustine desethiljadinog dijela Zemljine atmosfere. Moglo bi biti mnogo gušće da Sedna leti bliže Suncu. Tada bi metan na površini ispario i ispao kao snijeg - to se dešava na Neptunovom mjesecu.
Michael Brown, koji trenutno traga za rođacima planete, vjeruje da ukupna masa sednoida može premašiti masu Zemlje za 5 puta. To znači da otkrića tek počinju.
Gore desno: 48-inčni teleskop Schmidt sistema Opservatorije Palomar, na kojem su tokom tri godine sukcesivno otkriveni: Quaoar (juni 2002, klasični objekt Kuiperovog pojasa prečnika oko 1250 km), Sedna (novembar 2003., "nešto" prečnika ne više, ali ne mnogo manje od 1700 km) i Planet 2004 DW (februar 2004, rezonanca iz porodice plutina sa mogućim prečnikom u rasponu od 840-1800 km).
Otkrili smo malu planetu 2003 VB12 (popularno ime Sedna) - najudaljeniji objekat u Sunčevom sistemu do sada pronađen. Stare fotografije iz 2001., 2002., 2003. godine, na kojima je pronađen, omogućile su nam da razjasnimo orbitu Sedne. Ispostavilo se da je vrlo izdužen, a istovremeno potpuno leži izvan Kuiperovog pojasa: njegova velika poluos je 480 ± 40 AJ. i perihelijska udaljenost 76±4 AJ.
Takva orbita je neočekivana za naše trenutno razumijevanje Sunčevog sistema. To može biti ili (1) rezultat raspršivanja na još neotkrivenoj udaljenoj transplutonskoj planeti, ili (2) rezultat poremećaja zvijezde u prolazu koja je prošla izuzetno blizu, ili, konačno, (3) rezultat formiranja Sunčev sistem u bliskom zvezdanom jatu.
U svim ovim scenarijima, vjerovatno bi postojala još jedna značajna populacija trans-neptunskih objekata osim onih za koje znamo u Kajperovom pojasu (klasični objekti Kuiperovog pojasa, rezonancije i difuzni objekti Kuiperovog pojasa). Štaviše, u dva najvjerovatnija scenarija, Sedna dobiva najbolje objašnjenje kao objekt u unutrašnjem dijelu Oortovog oblaka.
Rice. 1. Eskimska boginja mora Sedna, u čiju je čast udaljena transplutonska planeta 2003 VB12 dobila svoje ime (još uvijek nezvanično). Prema eskimskim mitovima, Sedna živi u mračnim dubinama hladnog Arktičkog okeana. Astronomi su otkrili da je dobar nebeski analog za ove regije udaljena periferija Sunčevog sistema iza Kuiperovog pojasa.
Rice. 2. Otkrivač planete, Majkl Braun, zamolio je eskimsku boginju mora Sednu za malu poslasticu u čast svog otkrića. Očigledno ga nije ostavila bez nagrade.
Uvod
Planetarna zona Sunčevog sistema (tzv. zona gotovo kružnih orbita sa malim nagibom prema ekliptici) se očigledno završava na udaljenosti od oko 50 AJ. od sunca. Ova figura samo označava vanjsku ivicu klasičnog Kuiperovog pojasa. Kao što je poznato, mnoga tijela iz planetarne zone sa visoko ekscentričnim orbitama - komete i rasuti objekti Kuiperovog pojasa - uspješno prelaze ovu granicu, ali njihovi perihelije uvijek ostaju unutar planetarne zone.
Daleko izvan njenih granica nalazi se kraljevstvo kometa. Astronomi vjeruju da mnoga od ovih ledenih tijela nastanjuju hipotetički Oortov oblak, udaljenost do kojeg bi mogla biti oko 10 hiljada AJ. Lavovski deo kometa u ovom hipotetičkom oblaku verovatno ostaje tamo na neodređeno vreme, sa samo smetnjama zvezda u prolazu ili galaktičkim plimnim efektima koji povremeno poremete orbite nekih od njih, uzrokujući da napadnu unutrašnji Sunčev sistem. Ovdje ih otkrivaju astronomi pod maskom novih dugoperiodičnih kometa.
Dakle, ispada da svaki trenutno poznati ili očekivani objekat Sunčevog sistema u budućnosti mora imati barem jedno od dva svojstva: ili njegov perihel leži unutar planetarne zone, ili je njegov afel u Oortovom oblaku (moguće oboje).
Počevši od novembra 2001. godine, moje kolege i ja smo počeli da sistematski skeniramo nebo u potrazi za udaljenim objektima koji se sporo kreću na 48-inčnom Schmidt teleskopu Opservatorije Palomar koristeći novu QUEST širokougaonu CCD kameru. Ovo istraživanje će trajati otprilike 5 godina i trebalo bi pokriti veći dio neba koji je dostupan teleskopima Opservatorije Palomar. Kada se završi, to će biti najveće istraživanje neba koje ima za cilj traženje udaljenih pokretnih objekata od sličnog istraživanja otkrića Plutona Clydea Tombaugha (1961.). Glavni cilj našeg istraživanja: potraga za onim rijetkim velikim objektima Kuiperovog pojasa koji su promašeni u lokalnim, ali osjetljivijim istraživanjima, što nam je dovelo do najvećeg broja blijedih objekata Kuiperovog pojasa otkrivenih u proteklih dvanaest godina.
Rice. 3. Kupola 48-inčnog Schmidt teleskopa (planina Palomar, 1700 m nadmorske visine). Vidno polje ovog jedinstvenog instrumenta je 36 kvadratnih stepeni, što mu omogućava da izvrši širok spektar snimanja neba sa visokom efikasnošću.
Rice. 4. Nova QUEST kamera od 172 megapiksela, postavljena u žarišnu tačku Palomarovog 48-inčnog Schmidta, zaista je mašina velikog otkrića. Ispod dvije pravokutne zavjese skriveno je cijelo polje CCD matrica (122 komada), ukupne površine 25 x 20 cm. . Međutim, čak ni tako džinovski detektor svjetlosti kao što je QUEST kamera ne pokriva cijelo čisto (nevinjetirano) vidno polje teleskopa prečnika 5,4°. Šmitova kamera je odlična stvar!
U sklopu ovog pregleda smo 14. novembra 2003. prvi put vidjeli Sednu, koja se na tri uzastopne slike snimljene u intervalu od sat i po pomjerila za samo 4,6 lučnih sekundi. U tako kratkom vremenskom intervalu, pomak transneptunskog objekta, koji se nalazi gotovo u suprotnosti sa Suncem, gotovo je u potpunosti određen paralaksom uzrokovanom Zemljinim kretanjem u njenoj orbiti. U ovom slučaju možemo približno procijeniti udaljenost do objekta koristeći formulu R = 150/delta, gdje je R heliocentrična udaljenost do objekta u astronomskim jedinicama, a delta njegova kutna brzina u lučnim sekundama na sat. Odmah slijedi da je objekt koji smo pronašli udaljen otprilike 100 AJ od Sunca! Ovo je znatno dalje od vanjske granice planetarne zone (50 AJ), kao i bilo kojeg od nama poznatih objekata u Sunčevom sistemu. Privremeno je označena kao mala planeta sa brojem 2003 VB12.
Rice. 5. Animacija tri slike snimljene 14. novembra 2003. u 6:32, 8:03 i 9:38 UTC na kojima je Sedna prvi put uočena.
Naknadna zapažanja objekta 0,36-metarskim teleskopom Tenagra IV (Arizona), 1,3-metarskim SMARTS teleskopom u opservatoriji Cerro Tololo i 10-metarskim teleskopom Keck, obavljena između 20. novembra 2003. i 31. decembra 2003. godine, omogućila su da izračunamo preliminarnu orbitu nove planete. Da bismo to učinili, koristili smo metodu Bernsteina i Kushalanija (2000; dalje BK2000), koja je razvijena posebno za udaljene objekte u Sunčevom sistemu, kao i metodu najmanjih kvadrata, koja je slobodna od bilo kakvih apriornih pretpostavki u vezi s izračunatim orbita. Obje metode su nezavisno proizvele udaljenu ekscentričnu orbitu sa objektom koji se sada približava perihelu. Međutim, rezultirajuće velike poluose i ekscentriciteti su uvelike varirali, a ova razlika je uzrokovana prirodnim ograničenjima metoda u određivanju orbita izuzetno sporo pokretnih objekata s malim uočenim pomacima na nebu. Za takva nebeska tijela potreban je barem višegodišnji interval posmatranja da bi se dobila manje-više precizna orbita, koju mi nismo imali.
Rice. 6. Ovdje se nalazi jedinstvena automatizirana privatna amaterska opservatorija "Tenagra", smještena u Arizoni na nadmorskoj visini od 1312 m. Izgradio ju je, tačnije, ostvario njegov san iz djetinjstva, profesionalni arheolog Michael Schwartz. Mnogi profesionalni astronomi danas koriste usluge ove opservatorije! (Ovo je zaista amaterska pomoć profesionalcima.)
Uprkos činjenici da se u tekstu autorovog članka spominje najmanji teleskop opservatorije od 36 cm, Tenagra IV (udaljena bijela kupola na fotografiji), najvjerovatnije je riječ o grešci: Sedna s magnitudom od 21 m je iznad snagu takvog instrumenta. Na sajtu opservatorije Tenagra stoji da je Sedna fotografisana najvećim teleskopom od 0,81 m ove opservatorije, koji je sakriven ispod jedne od dve obližnje kupole.
Rice. 7. Teleskop Tenagra II od 0,81 m sistema Ritchie-Chrétien, specijalno dizajniran za potpuno automatizovano upravljanje. Pruža izuzetno precizno pozicioniranje i vođenje odabranih objekata. Ekspozicija od 5 minuta bez filtera lako omogućava teleskopu da dosegne zvijezde veličine 22 m. Napominjemo da je Michael Schwartz uspio sakriti ovaj ozbiljan teleskop u zaista maloj kupoli.
Slike Sedne na starim fotografijama
Na sreću, otkrivena planeta se pokazala dovoljno svijetlom da je pokušamo pronaći na arhivskim slikama posljednjih godina. Istovremeno, svaki put kada bismo ga pronašli na nekoj staroj fotografiji, mogli smo preciznije preračunati orbitu i točnije je potražiti na fotografijama još udaljenijih epoha.
Za početak, ispostavilo se da je 30. avgusta i 29. septembra 2003. nova planeta trebala pasti u vidno polje iste Palomar QUEST kamere tokom anketnog skeniranja neba koje je izvršio drugi tim astronoma. Njegov položaj ovih dana je predviđen iz naših početnih orbita u okviru vrlo male elipse greške od 1,2 x 0,8 lučnih sekundi (obe metode, koje se razlikuju u tačnim orbitalnim parametrima, ipak su dale gotovo identične pozicije za ovaj period). Zapravo je sadržavao nebesko tijelo odgovarajućeg sjaja, i to jedino. Orbita, sada rafinirana u intervalu od četiri mjeseca, omogućila nam je da još ranije predvidimo položaj Sedne, pa su tako pronađene još četiri slike nove planete do septembra 2001. godine.
Pokušaj izračunavanja orbite za 2000. godinu pa i ranije rezultirao je nekoliko vjerojatnih slika Sedne na odgovarajućim slikama, ali sa znatno nižim kvalitetom podataka. Iz tog razloga smo odlučili da ih ne razmatramo.
Izračunavanje tačne orbite
Najvjerovatnija orbita u BK2000 metodi za cijeli skup podataka u intervalu 2001-2003 dala je sljedeće parametre orbite:
Trenutna udaljenost od Sunca do Sedne je 90,32±0,02 AJ.
- velika poluosa a = 480±40 au.
- nagib orbite prema ekliptici i = 11,927°
U ovoj orbiti, Sedna će dostići perihel 22. septembra 2075. (±260 dana), na minimalnoj udaljenosti od Sunca od 76 AJ. Metoda najmanjih kvadrata dala je generalno sličnu orbitu sa parametrima unutar grešaka metode BK2000.
Rice. 8. Orbita Sedne. U središtu koordinata nalazi se Sunčev sistem, okružen rojem planeta i poznatih objekata Kuiperovog pojasa.
Trenutna heliocentrična udaljenost do Sedne je 90 AJ. dobro se uklapa u jednostavnu procjenu koju smo napravili već na večeri otvaranja. Tako se sada ispostavlja da je Sedna najudaljenije tijelo u Sunčevom sistemu koje nam je poznato. Istovremeno, dobro znamo da će mnoge komete i objekti Kuiperovog pojasa, koji se kreću po svojim visoko ekscentričnim orbitama, prije ili kasnije završiti još dalje od Sunca, i u tome nema ničeg neobičnog. Dakle, sama lokacija Sedne na tako velikoj udaljenosti nije nimalo izazovna za naše ideje o Sunčevom sistemu.
Ne radi se o njemu, već o anomalno velikoj udaljenosti perihela! Na kraju krajeva, najudaljeniji perihel od ranije otkrivenih trans-neptunskih objekata je 46,6 AJ. Poseduje ga mala planeta 1999 CL119. Perihel Sedne se ne uklapa ni u jedan okvir. Da bismo testirali njegovu pouzdanost, požurili smo da ponovo izračunamo Sedninu orbitu, nasumično dodajući 0,8 sekundi šuma njenim astrometrijskim koordinatama (to su dve srednje kvadratne greške!). Nakon što smo ovu proceduru izvršili 200 puta, uvjerili smo se da nastali perihel ne pada izvan raspona od 73-80 AJ.
Poreklo Sedne
Pokazalo se da je orbita nove planete drugačija od nijedne ranije poznate. Podsjećao je na orbite rasutih objekata Kuiperovog pojasa, s jedinom razlikom što je njegov perihel bio mnogo udaljeniji - toliko daleko da se formiranje takve orbite ne može objasniti raspršivanjem na poznatim planetama Sunčevog sistema. Jedini mehanizam koji bi mogao postaviti Sednu u takvu orbitu zahtijevao bi ili poremećaj sa još neotkrivene udaljene planete ili sile koje djeluju na Sednu izvan Sunčevog sistema.
1. Rasipanje na neotkrivenoj planeti
Raštrkani objekti Kuiperovog pojasa završili su u svojim vrlo ekscentričnim orbitama zbog gravitacionog uticaja džinovskih planeta Sunčevog sistema. Kao rezultat rasipanja, oni primaju različite porcije energije, a time i različite velike poluose, ali – i to je važno – gotovo ne mijenjaju svoju perihelnu udaljenost. Vjeruje se da objekti raspršeni Neptunom mogu dostići perihelnu udaljenost od najviše 36 AJ. Iako složenije interakcije, uzimajući u obzir moguću migraciju Neptuna u prošlosti, ponekad omogućavaju da se perihel rasutog tijela „podiže“ na 50 AJ. Dakle, prije otkrića Sedne, imali smo neophodan mehanizam da objasnimo svaku orbitu poznatih tijela Kuiperovog pojasa, uključujući objekte kao što je CL119 iz 1999.
Sedna sa perihelom oko 76 AJ. očito narušio harmoniju cjelokupne slike, jer je nije mogla raspršiti nijedna od poznatih džinovskih planeta. Prva misao koja nam pada na pamet da bi se obnovila pokvarena slika je misao o postojanju planete koju astronomi još nisu otkrili na udaljenosti od oko 70 AJ, a koja raspršuje udaljene objekte na isti način kao što to čini Neptun u Kajperovom pojasu. Trenutno stanje našeg istraživanja je da smo pokrili najmanje 80% neba u opsegu od 5º oko ekliptike - regiona koji će najvjerovatnije pronaći takvu planetu - i tamo nismo pronašli nijednu planetu (Brown i Trujillo 2004.) . Na osnovu ovoga, skloni smo misliti da takva planeta tamo najvjerovatnije ne postoji, iako još uvijek ne možemo isključiti samu mogućnost.
Ako zaista postoji - ili je postojao u nekom trenutku u prošlosti - njegovi znakovi će se neizbježno pojaviti u orbitalnim parametrima tih novih malih planeta koji će biti otkriveni u budućnosti u tom udaljenom području. Naime: treba da imaju umjerene orbitalne inklinacije i perihelijske udaljenosti blizu 76 AJ. (kao Sedna).
Rice. 9. Vanjski dometi Sunčevog sistema. Ovaj zamršeni dijagram prikazuje obrijane oblike trans-neptunskih objekata poznatih do 2000. godine. Crvenom su orbite plutina, plavom su orbite klasičnih objekata Kuiperovog pojasa, crnom su orbite rasutih objekata Kuiperovog pojasa. Pažljivo proučavanje ovih potonjih pokazuje da su njihove perihelije uvijek blizu orbite Neptuna. Razlog je jasan: rasuto tijelo, krećući se po zatvorenoj eliptičnoj orbiti, uvijek će se vraćati u zonu iz koje je raspršeno.
Sednina orbita, koja se ne povinuje ovom pravilu, sugerira da se negdje iza Neptuna rotira još jedna planeta - Planeta X, koja je "razbacala" Sednu u vrlo ekscentričnu orbitu sa visokim perihelom.
2. Bliski prolaz zvijezde
Sednina neobična orbita ima mnogo sličnosti sa sumnjivim orbitama kometa Oort oblaka. Vjeruje se da su potonji nastali u običnom Sunčevom sistemu u zoru njegovog postojanja. Tokom bliskih susreta sa džinovskim planetama unutar planetarne zone, one su bile raspršene u vrlo ekscentrične orbite. Ako takva orbita odnese kometu na dovoljno veliku udaljenost od Sunca, nasumični gravitacijski poremećaji od obližnjih zvijezda i galaktičke plimne sile mogu je promijeniti na takav način da se perihel komete "izdiže" daleko izvan planetarne zone i tako gubi svaku vezu. sa samim sistemom planete.
Proračuni koji uzimaju u obzir očekivanu učestalost susreta zvijezda u blizini Sunca i veličinu galaktičkih plimnih sila pokazuju da kometa mora imati veliku poluos od najmanje ~10 4 AJ prije nego što ove vanjske sile počnu djelovati primjetno. ulogu (ovaj rezultat je dobio Oort 1950. godine). Kada kometa ode na tako velike udaljenosti, njena orbita je značajno termalizovana: ona dobija proizvoljan nagib (distribucija orbitalnih inklinacija i postaje izotropna) i prosječni ekscentricitet je oko 2/3. Kontinuirani poremećaji mogu vratiti perihel u planetarnu zonu, a onda objekat ponovo postaje vidljiv - poput komete sa još uvek ogromnom velikom poluosom reda veličine 10 4 AJ.
Očigledna nekompatibilnost između standardne slike formiranja Oortovog oblaka i orbite novootkrivene planete leži u njenoj „patuljastoj“ velikoj poluosi, što očigledno nije dovoljno da vanjske sile efikasno utiču na orbitu Sedne i pomeraju se. njegov perihel.
Pretpostavimo da je Sedna jednom od divovskih planeta, na primjer, Neptuna, bila raspršena u veoma izduženu orbitu. Proračuni pokazuju da je tijelo sa velikom poluosom od 480 AJ. a perihel unutar planetarne zone može pod uticajem spoljašnjih sila da promeni svoju perihelnu udaljenost tokom čitavog života za samo 0,3%. Jači pomak perihela za tijelo tako čvrsto vezano za Sunce (u poređenju sa kometama Oort oblaka) moguće je samo kao rezultat mnogo bližeg susreta zvijezda nego što se može očekivati u trenutnom galaktičkom susjedstvu Sunčevog sistema.
Samo mali dio geometrijski mogućih konfiguracija zvjezdanih susreta može promijeniti orbitu rasutih objekata Kuiperovog pojasa tako da oni više podsjećaju na orbite tijela iz Oortovog oblaka. Jedan primjer je prolazak zvijezde solarne mase brzinom od 30 km/s okomito na ravan ekliptike na udaljenosti od samo 500 AJ. od našeg svetila. Takav susret mogao bi transformirati orbitu s perihelijskom udaljenosti od ~30 AJ. i velika poluos 480 AJ. u orbitu s perihelijskom udaljenosti od 76 AJ, zadržavajući veliku poluos nepromijenjenom (drugim riječima, prenijeti difuzni objekt Kuiperovog pojasa u orbitu Sedne).
Potreba za posebnom geometrijom zbližavanja nije iznenađujuća, ali pretpostavimo da je bilo baš tako.
Mnogo je teže objasniti činjenicu da se u sadašnjem zvezdanom okruženju Sunčevog sistema može očekivati samo jedan tako blizak prolazak druge zvezde tokom čitavog postojanja našeg planetarnog sistema.
Da je veličina populacije rasutih objekata Kuiperovog pojasa u visoko ekscentričnim orbitama (sa velikim poluosama poput Sedne) uvijek bila visoka, jedinstvenost takvog zbližavanja ne bi izazvala nikakva pitanja - moglo se dogoditi u bilo kojem trenutku u proteklih 4,5 milijardi godine i uradio svoj posao. Međutim, u stvarnosti, broj tako jako izduženih rasutih orbita (čiji se perihelija može „podići“ na nivo Sedne i dobiti čisto sednu orbitu) trebao je biti visok samo u ranoj eri istorije Sunca. Sistem - kada je bio aktivno očišćen od ledenih planetezimala i aktivno naseljavao Oortov oblak. U svjetlu ovoga, vjerovatnoća super bliskog susreta Sunca i druge zvijezde upravo u ovom kratkom trenutku postojanja Sunčevog sistema izgleda vrlo niska.
Međutim, ako je do takvog zbližavanja zaista došlo, njegovi znakovi će se nepogrešivo pojaviti i u orbitalnim parametrima svih objekata koji budu naknadno otkriveni na ovom području. Naime, ako sva tijela u unutrašnjem dijelu Oortovog oblaka imaju orbitalne parametre kompatibilne sa geometrijom jedinstvenog bliskog preletanja, bit će očito da imamo posla sa znakovima ovog događaja koji su utisnuti u njima.
3. Formiranje Sunčevog sistema u zvjezdanom jatu
Bliski zvjezdani susreti mogli su se dogoditi mnogo češće u ranoj eri Sunčevog sistema da je Sunce rođeno unutar zvjezdanog jata. Štaviše, pod ovim uslovima, relativne brzine zvezda tokom približavanja trebale su biti znatno niže, što bi dovelo do mnogo snažnijih dinamičkih efekata. Numeričke simulacije koje su izveli G. Fernandez i A. Brunini 2000. godine pokazale su da višestruki, spori, umjereno bliski prilazi mogu vrlo dobro postaviti rasute objekte Kuiperovog pojasa u orbite slične Sedni.
Ovaj proces je identičan predloženom procesu formiranja udaljenijeg Oortovog oblaka, sa jedinom razlikom što u bližem zvezdanom okruženju komete (ili planetezimali) ne moraju da imaju tako ogromne orbitalne polu-ose da bi mogli da vrše spoljašnje uticaje. da počne sa radom. Proračuni Fernandeza i Bruninija predviđaju da bi formiranje Sunčevog sistema u bliskom zvezdanom okruženju trebalo da ispuni unutrašnji deo Oortovog oblaka čitavom populacijom objekata sa velikim poluosama ~10 2 - ~10 3 AJ, perihelijom u širok raspon od ~50 - ~10 3 AJ tj. veliki ekscentriciteti (u prosjeku 0,8) i široka distribucija nagiba (FWHM ~90°).
Smatramo ovaj scenario najvjerovatnijim za objašnjenje orbite novootkrivene planete. Rođenje Sunčevog sistema u zvjezdanom jatu je potpuno logična pretpostavka, a indirektni dokazi su pronađeni u drugim njegovim karakteristikama (Goswami & Vanhala, 2000). Ako se ovaj scenario pokaže istinitim, orbite objekata naknadno otkrivenih u ovoj regiji nepogrešivo će odražavati ranu eru života Sunčevog sistema u jatu. Imat će širok raspon nagiba i perihelijskih udaljenosti, ali se neće uklapati u geometriju jednog jedinstvenog zvjezdanog susreta. Štaviše, numerički proračuni Fernandeza i Bruninija pokazuju da će tačna distribucija orbita u unutrašnjem području Oortovog oblaka odražavati veličinu matičnog zvjezdanog jata!
Rice. 10. Teško je povjerovati da iza vanjskog ruba Kuiperovog pojasa postoje svjetovi koji se nikada ne približavaju Sunčevom sistemu, odakle je jasno vidljiv. Međutim, otkriće Sedne pokazuje da je to tako. Štaviše, može se ispostaviti da ih tamo ima jako puno i da među njima ima vrlo velikih primjeraka.
Rezultati
Svaki od tri opisana scenarija za pojavu Sedne u Sunčevom sistemu nameće svoje jedinstvene zahtjeve za dinamičke karakteristike udaljene populacije trans-neptunskih objekata izvan Kuiperovog pojasa. Iako je otkriven samo jedan takav objekt, parametri njegove orbite ne dozvoljavaju nam da preferiramo bilo koju hipotezu. Ali čim slede nova otkrića, neizvesnost se može rastvoriti pred našim očima.
Možete čak i približno procijeniti koliko će se to brzo dogoditi. Prije otkrića Sedne, u sklopu našeg istraživanja, naišli smo na 40 novih objekata Kuiperovog pojasa. Pod pretpostavkom da je distribucija veličine udaljene populacije objekata sličnih sedni ista kao u Kuiperovom pojasu, očekivalo bi se da druga istraživanja neba pokažu isti omjer u omjeru otkrivenih objekata - 1:40 - ako jesu, od naravno, kao osjetljivi na objekte koji se sporo kreću. Broj otkrivenih trans-Neptuna od 15. marta 2004. je bio 831. Ispostavilo se da bi do tada astronomi već trebali imati oko 20 tijela sličnih Sedni u svojim katalozima!
Uprkos grubosti ove procjene, nedostatak je očigledan. Stoga, ili je većina istraživanja neba usmjerena na traženje malih planeta izvan Neptuna neosjetljiva na tijela koja se sporo kreću (1,5 lučnih sekundi na sat za Sedna), ili postoji jasna prenaseljenost unutrašnjeg dijela Oortovog oblaka s relativno svijetlim telima (a regija atraktivna za velike planete?) . U svakom slučaju, čini nam se da će novi objekti na području Sedne biti otvoreni vrlo brzo.
Dok se to ne dogodi, možemo reći da na prvi pogled treći scenario (rađanje Sunčevog sistema u gustom zvjezdanom jatu) izgleda najvjerovatnije. U ovom scenariju, Oortov oblak bi bio ispunjen od najudaljenije pretpostavljene periferije (oko 105 AJ) pa sve do neposredne blizine Kuiperovog pojasa (tj. Sedne). Osim toga, prema ovom scenariju, masa Oortovog oblaka bi trebala biti mnogo puta veća nego što se ranije mislilo, a očekivana populacija velikih objekata kao što je Sedna bila bi znatna. Naš pogled može uočiti Sednu na najviše 1% njene orbite - blizu perihela. To znači da na svaku otkrivenu Sednu dolazi još oko 100 sličnih, koje su sada daleko i nedostupne QUEST kameri. Štoviše, gotovo izotropna raspodjela nagiba orbita planeta sličnih Sedni dovodi do činjenice da bi za svaku otkrivenu Sednu trebalo postojati još oko 5 jednako svijetlih, koje se trenutno nalaze visoko iznad ekliptike i jednostavno još nisu pale u bend od 5 stepeni koji smo uspjeli snimiti. Sve zajedno, to znači da samo otkriće samo jedne Sedne predviđa postojanje čitave populacije sličnih tijela koja broji oko 500 objekata. Ako je distribucija veličina za objekte iz unutrašnjeg dijela Oortovog oblaka i dalje slična Kuiperovom pojasu, ukupna masa ove populacije će biti oko 5 Zemljinih. Nevidljiva populacija tijela sa još većom perihelijom od Sedne najvjerovatnije bi trebala biti još veća.
Očigledno je da će naknadna otkrića trans-neptunskih tijela s orbitama koje leže u potpunosti izvan Kuiperovog pojasa omogućiti ne samo odabir jednog od opisanih scenarija, već i rasvjetljavanje rane povijesti formiranja Sunčevog sistema općenito.
skraćeni prijevod:
A.I.Dyachenko, kolumnista časopisa "Zvezdochet"