DER ZWERGPLANET SEDNA

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In letzter Zeit wurde viel über Zwergplaneten geredet. Seit der Entdeckung von Eris im Jahr 2005 und der anschließenden Debatte über die richtige Definition des Wortes „Planet“ bezieht sich dieser Begriff auf Planeten jenseits von Neptun, die in ihrer Größe mit Pluto konkurrieren. Unnötig zu erwähnen, dass es sich um ein kontroverses Thema handelt, das wahrscheinlich nicht so schnell gelöst werden kann.

In der Zwischenzeit wurde die Kategorie vorläufig verwendet, um viele transneptunische Objekte zu beschreiben, die vor oder nach der Entdeckung von Eris entdeckt wurden. Sedna, das 2003 im Außenbereich des Sonnensystems entdeckt wurde, ist höchstwahrscheinlich ein Zwergplanet. Und als das von der Sonne am weitesten bekannte Objekt, das sich in der hypothetischen Oort-Wolke befindet, ist es ein faszinierender Fund.

Entdeckung und Benennung:

Ähnlich wie Eris, Haumea und Makemake wurde Sedna am 14. November 2003 von Mike Brown von Caltech mit Unterstützung von Chad Trujillo vom Gemini Observatory und David Rabinowitz von der Yale University gemeinsam entdeckt. Die Entdeckung wurde ursprünglich als VB12 2003 bezeichnet Teil einer Umfrage, die 2001 mit dem Samuel-Oschin-Teleskop am Palomar-Observatorium in der Nähe von San Diego, Kalifornien, begann.

Beobachtungen zu diesem Zeitpunkt zeigten das Vorhandensein eines Objekts in einer Entfernung von ungefähr 100 AE von der Sonne an. Follow-up-Beobachtungen, die im November und Dezember 2003 vom Interamerikanischen Observatorium Cerro Tololo in Chile und vom W. M. Keck-Observatorium in Hawaii gemacht wurden, zeigten, dass sich das Objekt entlang einer entfernten hochexzentrischen Umlaufbahn bewegte.

Später erfuhr man, dass das Objekt zuvor vom Samual Oschin-Teleskop sowie vom Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) -Konsortium des Jet Propulsion Laboratory beobachtet worden war. Vergleiche mit diesen früheren Beobachtungen haben seitdem eine genauere Berechnung der Umlaufbahn und des Umlaufbogens von Sedna ermöglicht.

Laut Mike Browns Website wurde der Planet Sedna nach der Inuit-Göttin des Meeres benannt. Der Legende nach war Sedna einst sterblich, wurde aber nach dem Ertrinken im Arktischen Ozean unsterblich, wo sie jetzt lebt und alle Kreaturen des Meeres beschützt. Dieser Name schien Brown und seinem Team angemessen zu sein, da Sedna derzeit das am weitesten von der Sonne entfernte (und damit kälteste) Objekt ist.

Das Team machte den Namen öffentlich, bevor das Objekt offiziell nummeriert worden war. und obwohl dies einen Verstoß gegen das IAU-Protokoll darstellte, wurden keine Einwände erhoben. Im Jahr 2004 akzeptierte der IAU-Ausschuss für Nomenklatur kleiner Körperschaften den Namen offiziell.

Einstufung:

Astronomen bleiben etwas gespalten, wenn es um die richtige Klassifizierung von Sedna geht. Einerseits belebte seine Entdeckung die Frage, welche astronomischen Objekte als Planeten betrachtet werden sollten und welche nicht. Nach der IAU-Definition eines Planeten, die am 24. August 2006 (als Reaktion auf die Entdeckung von Eris) verabschiedet wurde, muss ein Planet seine Umlaufbahn frei haben. Daher qualifiziert sich Sedna nicht.

Um jedoch ein Zwergplanet zu sein, muss sich ein Himmelskörper im hydrostatischen Gleichgewicht befinden - was bedeutet, dass er symmetrisch in eine Kugel- oder Ellipsoidform gerundet ist. Mit einer Oberflächenalbedo von 0,32 ± 0,06 - und einem geschätzten Durchmesser zwischen 915 und 1800 km (im Vergleich zu Plutos 1186 km) - ist Sedna hell genug und auch groß genug, um kugelförmig zu sein.

Daher wird Sedna von vielen Astronomen als Zwergplanet angesehen und oft selbstbewusst als solcher bezeichnet. Ein Grund, warum Astronomen es nicht gerne endgültig in diese Kategorie einordnen, ist, dass es so weit entfernt ist, dass es schwer zu beobachten ist.

Größe, Masse und Umlaufbahn:

Im Jahr 2004 legten Mike Brown und sein Team eine Obergrenze von 1.800 km für den Durchmesser fest. Bis 2007 wurde diese nach Beobachtungen durch das Spitzer-Weltraumteleskop auf weniger als 1.600 km nach unten korrigiert. Im Jahr 2012 deuteten Messungen des Herschel-Weltraumobservatoriums darauf hin, dass Sednas Durchmesser zwischen 915 und 1075 km lag, was ihn kleiner machen würde als Plutos Mond Charon.

Da Sedna keine bekannten Monde hat, ist es derzeit unmöglich, seine Masse zu bestimmen, ohne eine Raumsonde zu senden. Dennoch denken viele Astronomen, dass Sedna nach Eris, Pluto, Makemake und Haumea das fünftgrößte transneptunische Objekt (TNO) und der Zwergplanet ist.

Sedna hat eine stark elliptische Umlaufbahn um die Sonne, was bedeutet, dass die Entfernung von 76 astronomischen Einheiten (AU) im Perihel (114 Milliarden km) bis 936 AU (140 Milliarden km / 87 Milliarden Meilen) im Aphel reicht.

Schätzungen darüber, wie lange Sedna braucht, um die Sonne zu umkreisen, variieren, obwohl bekannt ist, dass es mehr als 10.000 Jahre sind. Einige Astronomen berechnen, dass die Umlaufzeit bis zu 12.000 Jahre betragen kann. Obwohl Astronomen zunächst glaubten, Sedna habe einen Satelliten, konnten sie dies nicht beweisen.

Komposition:

Zum Zeitpunkt seiner Entdeckung war Sedna das an sich hellste Objekt im Sonnensystem seit Pluto im Jahr 1930. In Bezug auf die Farbe scheint Sedna fast so rot zu sein wie der Mars, von dem einige Astronomen glauben, dass er durch Kohlenwasserstoff oder Tholin verursacht wird. Seine Oberfläche ist auch in Bezug auf Farbe und Spektrum ziemlich homogen, was möglicherweise auf Sednas Entfernung von der Sonne zurückzuführen ist.

Im Gegensatz zu Planeten im inneren Sonnensystem erfährt Sedna nur sehr wenige Oberflächeneinschläge von Meteoren oder streunenden Objekten. Infolgedessen weist es nicht so viele freiliegende helle Flecken von frischem Eismaterial auf. Sedna und die gesamte Oort Cloud gefrieren bei Temperaturen unter 33 Kelvin (-240,2 ° C).

Es wurden Modelle aus Sedna konstruiert, die eine Obergrenze von 60% für Methaneis und 70% für Wassereis festlegen. Dies steht im Einklang mit der Existenz von Tholinen auf der Oberfläche, da diese durch Bestrahlung mit Methan erzeugt werden. In der Zwischenzeit verglichen M. Antonietta Barucci und Kollegen das Spektrum von Sedna mit dem von Triton und entwickelten ein Modell, das 24% Tholine vom Triton-Typ, 7% amorphen Kohlenstoff, 10% Stickstoff, 26% Methanol und 33% Methan enthielt.

Das Vorhandensein von Stickstoff auf der Oberfläche legt die Möglichkeit nahe, dass Sedna zumindest für kurze Zeit eine schwache Atmosphäre aufweist. Während eines Zeitraums von 200 Jahren in der Nähe des Perihels würde die maximale Temperatur auf Sedna wahrscheinlich 35,6 K (-237,6 ° C) überschreiten, was gerade warm genug wäre, damit ein Teil des Stickstoffeises sublimieren kann. Modelle der inneren Erwärmung durch radioaktiven Zerfall legen nahe, dass Sedna wie viele Körper im äußeren Sonnensystem in der Lage sein könnte, einen unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser zu unterstützen.

Ursprung:

Als er und seine Kollegen Sedna zum ersten Mal beobachteten, behaupteten sie, es sei Teil der Oort-Wolke - der hypothetischen Kometenwolke, von der angenommen wird, dass sie ein Lichtjahr von der Sonne entfernt ist. Dies beruhte auf der Tatsache, dass Sednas Perihel (76 AUs) es zu weit entfernt machte, um durch den Gravitationseinfluss von Neptun zerstreut zu werden.

Da es auch näher an der Sonne war als von einem Oort-Wolkenobjekt erwartet und eine Neigung in Übereinstimmung mit den Planeten und dem Kuipergürtel aufweist, wurde es als „inneres Oort-Wolkenobjekt“ bezeichnet. Brown und seine Kollegen haben vorgeschlagen, dass Sednas Umlaufbahn am besten dadurch erklärt werden kann, dass sich die Sonne in einer offenen Ansammlung mehrerer Sterne gebildet hat, die sich im Laufe der Zeit allmählich voneinander trennten.

In diesem Szenario wurde Sedna von einem Stern, der Teil dieses Clusters war, in seine aktuelle Umlaufbahn gehoben, anstatt sich an seinem aktuellen Standort gebildet zu haben. Diese Hypothese wurde auch durch Computersimulationen bestätigt, die darauf hindeuten, dass mehrere enge Durchgänge junger Sterne in einem solchen Cluster viele Objekte in Sedna-ähnliche Umlaufbahnen ziehen würden.

Wenn sich Sedna an seinem derzeitigen Standort gebildet hätte, hätte sich die ursprüngliche protoplanetare Scheibe der Sonne weiter ausgedehnt als bisher erwartet - ungefähr 75 AE in den Weltraum. Außerdem wäre Sednas anfängliche Umlaufbahn ungefähr kreisförmig gewesen, sonst wäre seine Bildung durch die Akkretion kleinerer Körper zu einem Ganzen nicht möglich gewesen.

Daher muss es durch eine Gravitationswechselwirkung mit einem anderen Körper in seine derzeitige exzentrische Umlaufbahn gezogen worden sein - dies könnte ein anderer Planet im Kuipergürtel, ein vorbeiziehender Stern oder einer der jungen Sterne gewesen sein, in die die Sonne im Sternhaufen eingebettet ist was es gebildet.

Eine andere Möglichkeit ist, dass die Umlaufbahn der Sedna das Ergebnis des Einflusses eines großen binären Begleiters ist, der Tausende von AU von unserer Sonne entfernt ist. Ein solcher hypothetischer Begleiter ist Nemesis, ein schwacher Begleiter der Sonne. Bisher wurden jedoch keine direkten Beweise für Nemesis gefunden, und viele Beweislinien haben seine Existenz in Zweifel gezogen.

In jüngerer Zeit wurde auch vermutet, dass Sedna nicht aus dem Sonnensystem stammt, sondern von der Sonne von einem vorbeiziehenden extrasolaren Planetensystem eingefangen wurde.

Astronomen glauben, dass sie in den kommenden Jahren mehr Objekte in der Oort-Wolke finden werden, insbesondere wenn bodengestützte und Weltraumteleskope fortschrittlicher und empfindlicher werden. Höchstwahrscheinlich werden wir auch sehen, wie Sedna von der IAU offiziell einen „Zwergplaneten“ getauft hat. Wie bei anderen astronomischen Körpern, die als solche bezeichnet wurden, können wir einige Kontroversen erwarten!

Das Space Magazine hat viele interessante Artikel über Sedna, darunter Sedna hat wahrscheinlich keinen Mond und keine Zwergplaneten.

Weitere Informationen finden Sie in der Geschichte von Sedna und Sedna.

Astronomy Cast hat eine Episode über Pluto und das eisige äußere Sonnensystem sowie The Oort Cloud.

Quellen: