Quaoar - kas tas ir

• Maijs 12, 2024

Aiz Neptūna atrodas desmitiem tūkstošu ledus ķermeņa Kuipera josta. Ja tas izklausās tā, it kā lietām tur būtu jābūt izspiestām, ņemiet vērā, ka josta ir vairāku miljardu jūdžu platumā. Un lielākā daļa šo trans-Neptūnas objektu (TNO) ir ļoti mazi, lai gan daži ir pietiekami lieli, lai būtu punduru planētas. Viens no tiem ir Quaoar [izrunā KWA.ore], taču tas nav minēts kā punduru planēta. Kas tas ir?

Quaoar ir cubewano!
Tagad mēs zinām, ka Plutons ir viens no daudzajiem ķermeņiem ārpus Neptūna, bet pat tad, kad 1978. gadā tika atklāts Plutona mēness Šarons, Kuipera josta bija jēdziens bez taustāmiem pierādījumiem. Lūzums notika 1992. gadā, atklājot jaunu trans-Neptūnijas objektu. Starptautiskās astronomiskās savienības (IAU) Mazo planētu centrs to nozīmēja (15760) 1992. gada QB₁. Kad vēlāk tika atrasti līdzīgi objekti, tie tika grupēti kā klasiskie Kuipera jostas objekti. Tomēr no QB1 apzīmējuma daļu, viņi ieguva arī segvārdu Cubewanos [cue.bee.WAN.oze].

Cubewanos atrodas starp 40-50 AU, un to orbītas ir diezgan apaļas. ( astronomiskā vienība (AU) ir vienāds ar Zemes un Saules attālumu.) Atšķirībā no Plutona, tie nešķērso Neptūna orbītu un tos neietekmē Neptūna gravitācija. Quaoar orbītā tas atrodas starp 42-45 AU no Saules, kas ir daudz apaļāks nekā Plutona orbītā, kas svārstās no 30-49 AU.

Klasisks Kuipera jostas objekts var būt arī punduru planēta. Lielākais zināmais cubewano ir pundurplanēta Makemake [MA.kay.MA.kay].

Radītājs un viņa dēls
Maikls Brauns un Čads Trujillo, vairāku TNO atklājēji, Quaoar atklāja 2002. gadā, novērojot Palomāra observatorijā Kalifornijas dienvidos.

IAU konvencija klasisko Kuipera jostas objektu nosaukšanai prasa, lai tie būtu saistīti ar radīšanas mītiem. Quaoar ir Tongvas tautas radītāja dievība, kas ir sākotnējie Losandželosas baseina iedzīvotāji. Tā kā objekts tika atklāts Palomar observatorijā, tas šķita piemērots. Piecus gadus pēc Quaoar atrašanas Maikls Brauns atklāja mēness. Pēc apspriešanās ar Tongvas kopienu mēness tika nosaukts Veivots [way.wot] pēc Quaoar dēla.

Sīkās Veivotas diametrs ir aptuveni 75 km (47 jūdzes). Tas riņķo Quaoar 14 500 km (9100 jūdzes) attālumā reizi 12,4 dienās. Pats Quaoar rotē uz savu asi ik ​​pēc astoņpadsmit stundām savā 285 gadu ilgajā ceļojumā ap Sauli.

Mēness atklāšana ir ne tikai interesanta, bet arī noderīga astronomiem. Atsevišķā objekta masu iegūt ir grūti un neiespējami. Tomēr jūs varat iegūt labu planētas masas vērtību no Mēness orbītas, un Quaoar masa bija 1,6x10²⁰ Kilograms.

Quaoar ir sarkans un varbūt vulkānisks
Quaoar spektrs rāda, ka tas ir sarkans un pārklāts ar ūdens ledus kārtu ar nelielu daudzumu (apmēram 5%) saldēta metāna un etāna. Sarkanā krāsa, tāpat kā Plutonā, iespējams, ir saistīta ar tholins. Tās ir sarkanas krāsas ogļūdeņražu ķēdes, kas rodas ķīmiskās reakcijās, ko darbina saules ultravioletais starojums.

Ir arī kristāliskā ledus pazīmes. Tas veidojas, kad no ūdens ledus iztvaicē un pēc tam atkārtoti sasaldē. Tas norāda uz to, ka Quaoar ir nesen atjaunots, piemēram, astronomiskajā laikā, kas nozīmē apmēram pēdējos desmit miljonus gadu.

Visticamākais seguma atjaunošanas skaidrojums ir kriovolkanisms, siltumu, iespējams, piegādājuši radioaktīvie elementi, kas noārdās kodolā. Tā vietā, lai izšautu izkausētu iežu, kriovolkāns izdala galvenokārt ūdeni vai citu šķidrumu. Piemēram, kad kosmosa kuģis Cassini lidoja caur kriovulkānu plūmi uz Saturna mēness Enceladus, tajā atradās galvenokārt ūdens tvaiki, bet ar nelielu daudzumu slāpekļa, metāna un oglekļa dioksīda.

Kāpēc Quaoar ir punduru planēta?
IAU izveidoja kategoriju punduru planēta 2006. gadā un strīdīgi nosauca Plutonu, Erisu, Ceresu, Makemaku un Haumea par punduru planētām. No četrām uzskaitītajām pundurplanētas īpašībām Quaoar noteikti sastopas ar diviem no tiem, proti, tas riņķo ap zvaigzni un nav citas ķermeņa satelīts.

Bet tam jābūt arī pietiekami masīvam, lai tas pats varētu izturēt svaru, lai ievilktu to noapaļotā formā. IAU definīcijā nav noteikta minimālā masa. Tomēr priekšlikuma projektā tika noteikts, ka objekts ar masu 5x10²⁰ kg un diametrs 800 km (500 jūdzes), iespējams, būtu sfēra.

Jaunākā Quaoar diametra vērtība ir balstīta uz 2013. gada apvienotajiem Herschel kosmosa observatorijas un Spitzer kosmiskā teleskopa datiem. Tas dod skaitli 1070 ± 38 km (770 ± 24 jūdzes). Kopā ar savu masu 1,6x10²⁰ kg, šķiet, ka Quaoar izturēja šo pārbaudi. Arī virszemes metāna esamība ir apstiprinošs pierādījums, jo tikai lielāki Kuipera jostas objekti ir spējuši to saglabāt.

Pēdējā iezīme ir tikai tā, kas atšķir punduru planētu no planētas. Planētai ir pietiekami daudz masas, lai “[iztīrītu] apkārtni ap savu orbītu”, bet pundurplanētai tās nebūtu.

Urugvajas astronoms Gonzalo Tancredi iesniedza Starptautiskās astronomiskās savienības 2010. gada simpozijā detalizētu darbu, kurā apskatīti gandrīz četri desmiti apledojušu punduru planētu kandidātu. Viens no tiem, kas atbilda pundurplanētas kritērijiem, bija Quaoar.

Kāpēc Quaoar nav punduru planēta?
Es nezinu atbildi uz šo jautājumu. Man tas izskatās kā institucionāla inerce, bet varbūt kaut kur IAU ir kāds, kurš strādā, lai paplašinātu punduru planētu sarakstu.

Atsauce:
Gonzalo Tancredi, “Apledojušo“ punduru planētu ”fizikālās un dinamiskās īpašības” Ledus ķermeņi Saules sistēmas procesos IAU simpozijs Nr. 263, 2009