(136199) Eris



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(136199) Eris
(136199) Eris
Beschreibung dieses Bildes, auch unten kommentiert
Eris (Mitte) und Dysnomy (links) aus der Sicht von Hubble im Jahr 2007.
Bahneigenschaften
Epoche 31. Mai 2020 ( JJ 2459000.5)
Basierend auf 1.897 Beobachtungen über 66,44 Jahre , U = 3
Haupthalbachse ( a ) 10.152 x 10 9 km
(67,864 ua )
Perihel ( q ) 5,725 × 10 9 km
(38,271 ua )
Aphelie ( Q ) 14,579 x 10 9 km
(97,457 ua )
Exzentrizität ( e ) 0,43607
Umdrehungsperiode ( P rev ) 203.228 ± 11 d
(556.4 a )
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit ( v orb ) 3.434 km / s
Neigen ( ich ) 44.040 °
Längengrad des aufsteigenden Knotens ( Ω ) 35,951 °
Perihel-Argument ( ω ) 151.639 °
Durchschnittliche Anomalie ( M 0 ) 205.989 °
Kategorie Plutoid
Zwergplanet
Verstreute Objekt
Bekannte Satelliten 1, Dysnomie
Physikalische Eigenschaften
Maße (2.326 ± 12)  km
Masse ( m ) (1,6466 ± 0,0085) × 10 22 kg
Dichte ( ρ ) 2430 ± 50 kg / m 3
Äquatoriale Schwerkraft an der Oberfläche ( g ) 0,82 ± 0,02 m / s 2
Release-Geschwindigkeit ( v lib ) 1,38 ± 0,01 km / s
Rotationsdauer ( P rot ) 1,08 Tage
Absolute Größe ( H ) -1,17
Albedo ( A ) 0,96
Temperatur ( T ) 30 K bis 56 K
Entdeckung
Älteste Sichtung vor der Entdeckung 3. September 1954
Datiert
Entdeckt von Michael E. Brown ,
Chadwick Trujillo ,
David Rabinowitzino
Benannt nach Eris
Name 2003 UB 313

Eris , offiziell (136199) Eris (international 136199 Eris  ; vorläufige Bezeichnung 2003 UB 313 ) ist ein Zwergplanet im Sonnensystem , der massereichste (27% größer als Pluto ) und der zweitgrößte (2.326  km Durchmesser gegenüber 2370 .). für Pluto). Dies ist die 9 th  Körper die massivste und die erfahrenen 10 - ten größten in der Umlaufbahn direkt um die Sonne . Außerdem ist es das größte Objekt im Sonnensystem, das noch nicht von einer Raumsonde überflogen wurde .

Ein transneptunisches Objekt , genauer gesagt ein Streuobjektscheibenobjekt , Eris befindet sich jenseits des Kuipergürtels . Seine Umlaufbahn hat eine starke Neigung von 44 ° und ist hoch exzentrisch , zwischen 37 und 97  Astronomischen Einheiten (AE) der Sonne - mehr als das Doppelte der Aphélie Pluto. Damit ist er im Durchschnitt der am weitesten von der Sonne entfernte bekannte Zwergplanet. Es durchquert diese Umlaufbahn mit einer Umdrehungsperiode von 559 Jahren und befindet sich seit seiner Entdeckung in der Nähe seines Aphels, etwa 96 AE. Bis 2018 sind Eris und sein einziger natürlicher Satellit Dysnomia (ca. 700  km Durchmesser) mit Ausnahme einiger langperiodischer Kometen die am weitesten entfernten bekannten natürlichen Objekte im Sonnensystem. Seine Rotationsdauer wird auf 25,9 Stunden geschätzt, obwohl dieser Wert nicht vollständig vereinbart wird. Seine Dichte von 2,52  ±  0,07 g / cm 3 weist darauf hin, dass er überwiegend felsig und mit einer sehr glänzenden Eisschicht bedeckt ist, was ihm eine wichtige Albedo von 0,96 verleiht . Es hätte eine leichte Atmosphäre aus Methan und Stickstoff, die sich je nach Entfernung von der Sonne entwickelt, ähnlich der Atmosphäre von Pluto .  

Eris wurde entdeckt am vom Team von Michael E. Brown , Chadwick Trujillo und David Rabinowitz vom California Institute of Technology (Caltech) am Palomar-Observatorium , das sie nach der Fernsehserie Xena, The Warrior , zuerst "Xena" nannte . Die Ankündigung seiner Entdeckung, die nach den Kontroversen im Zusammenhang mit der Entdeckung von Hauméa ausgelöst wurde , erfolgt offiziell am . Seine Größe, die damals auf viel größer als die von Pluto geschätzt wurde, bedeutete, dass er von seinen Entdeckern und den Medien zunächst als zehnter Planet im Sonnensystem eingestuft wurde. Diese Qualifikation, zusammen mit der Aussicht, in Zukunft weitere ähnliche Objekte zu entdecken, veranlasst die Internationale Astronomische Union (IAU), den Begriff „  Planet  “ erstmals formal zu definieren. Nach dieser Definition genehmigt am, Eris ist ein Zwergplanet wie Pluto und Ceres , eine Definition , die dann auch auf Hauméa und Makemake angewendet wird . In, beschließt die UAI auch , Eris in die Kategorie der Plutoiden einzustufen , den Zwergplaneten , die weiter umkreisen als Neptun . Es ist nach der griechischen Göttin der Zwietracht , Eris, benannt , in Anspielung auf den Konflikt, den seine Entdeckung unter Astronomen über die Kriterien für die Definition eines Planeten ausgelöst hat.

Historisch

Entdeckung

Erste Beobachtung

Eris' Entdeckung ist Teil der Suche nach einem zehnten Planeten ( Planet X ) nach Pluto , dann immer noch als ein Planet . Es wurde nach der Entdeckung von (90377) Sedna in . neu aufgelegtvon Michael E. Brown , Chadwick Trujillo und David L. Rabinowitz vom California Institute of Technology (Caltech). Dies wurde beobachtet, als es an der Nachweisgrenze ihrer Software (Bewegung von 1,5  Bogensekunden pro Stunde) war, um falsch positive Ergebnisse zu begrenzen , beschließen die amerikanischen Astronomen, diese Schwelle zu senken, weil sie postulieren, dass es viele andere große Körper danach gibt Plutos Umlaufbahn. Aus, Caltech-Teams verarbeiten ihre alten Bilder mit einem neuen Algorithmus , der es schafft, Eris auf einem aufgenommenen Bild zu erkennenmit dem QUEST-Tool des Schmidt Samuel-Oschin 1,22-Meter- Teleskops am Palomar-Observatorium , Kalifornien .

Die Existenz von Eris wird am . festgestellt 5. Januar 2005von Mike Brown und seinem Team, die ihr den Spitznamen „  Xena  “ und den Codenamen K21021C geben. Es folgt die Entdeckung durch QUEST von (136108) Hauméa (damals den Spitznamen "  Santa  ") gemacht inund geht der Entdeckung von (136472) Makémaké (damals den Spitznamen „  Osterhase  “) in. Das Caltech-Team beschließt jedoch, keine dieser Entdeckungen öffentlich bekannt zu geben, und hält Informationen über die Existenz von Eris und mehreren anderen großen transneptunischen Objekten geheim , bis weitere Beobachtungen zur besseren Bestimmung ihrer Natur vorliegen. Während dieser Nachforschungen stellt sie fest, dass Xena zwar dreimal weiter entfernt ist als Pluto und 30 % weiter entfernt als Sedna, aber sechsmal heller ist. Dies führt dazu, dass sie denken, dass es größer ist als die anderen beiden, wenn eine übliche Albedo von 0,6 bis 0,7 für das Objekt angenommen wird.

Dann werden Bilder einer Vorentdeckung gefunden, das älteste Foto von Eris stammt aus, ohne dass es damals erhoben wurde.

Voreilige öffentliche Ankündigung

Eris 'öffentliche Ankündigung, ursprünglich für September geplant oder während einer internationalen Konferenz, wird durch die Ankündigung der Entdeckung von Hauméa durch ein spanisches Team unter der Leitung von José Luis Ortiz Moreno vom Instituto de Astrofísica de Andalucía ausgelöst .

Zwei kleine Punkte umgeben einen großen weißen Punkt vor schwarzem Hintergrund.
Die Entdeckung von Hauméa , hier von Hubble mit seinen Monden Hiʻiaka und Namaka , durch ein anderes Team als Caltech abgebildet , führt zur Ankündigung der Entdeckung von Eris.

das veröffentlicht das Caltech - Team eine Online - Zusammenfassung eines Berichts , der Hauméa im September vorstellen soll , in dem angegeben wird , dass das Objekt größer und heller sein könnte als jedes zuvor im Kuipergürtel bekannte Objekt . Eine Woche später teilte das spanische Team mit, dass Pablo Santos Sanz – ein Schüler von José Luis Ortiz – das Objekt selbstständig entdeckte dank bilder aus am Sierra Nevada Observatory sendet zunächst einen Bericht an das Minor Planets Center (MPC), der offiziell am . veröffentlicht wird. In einer Pressemitteilung am selben Tag erteilt, beschrieben José Luis Ortiz Team Haumea als „zehnten Planeten“ , eine Auswahl Mike Brown kritisiert a posteriori , weil das spanische Team nicht genügend Informationen, um es zu bestätigen, vor allem von seiner Masse ab .

Mike Brown merkt schnell , dass dies das gleiche Objekt ist er verfolgt und dass es möglich ist , direkt Zugang Berichte aus dem Kitt Peak - Observatorium , das er für Orbit Kontrollen benutzt hatte., Indem sie durch die Suche für Google den Code in dem öffentlichen Bericht verwendet. Dann bemerkt er, dass die Positionen von Xena (Eris) und Osterhase ( Makemake ) zugänglich sind. Aus Angst, auch für diese verdoppelt zu werden, beschließt er, nicht bis Oktober zu warten, um sie zu enthüllen, und sendet noch am selben Tag die Informationen, die es ermöglichen, ihre Entdeckung offiziell zu machen, die daher auch auf veröffentlicht werden. Am Abend veröffentlicht das Central Bureau of Astronomical Telegrams (CBAT) ein Rundschreiben, das die fast gleichzeitige Entdeckung der drei großen Objekte ankündigt. Parallel dazu gibt Mike Brown eine Pressekonferenz zum Thema der Entdeckung von Eris – dem größten der drei Objekte, das Pluto deutlich übertrifft – und präsentiert ihn als zehnten Planeten und nicht als Hauméa. Wenn aufgrund dieser Kontroverse die Urheberschaft der Entdeckung von Hauméa zwischen dem spanischen Team und Caltech diskutiert wird, wobei das erste insbesondere von dem zweiten des wissenschaftlichen Betrugs beschuldigt wurde , wird das amerikanische Team uneingeschränkt als Entdecker von Eris und Makemake anerkannt.

Konfession

Eris ist nach der griechischen Göttin Eris (auf Griechisch Ἔρις ) benannt, einer Personifikation der Zwietracht . Der Name wird vom Caltech-Team vorgeschlagen aufund wird durch ein Rundschreiben des Zentralbüros für Astronomische Telegramme am offiziell vergeben, nach einem ungewöhnlich langen Zeitraum , in dem das Objekt durch seine vorläufige Bezeichnung 2003 UB 313 bekannt ist , die automatisch von der Internationalen Astronomischen Union gemäß dem Protokoll zur Bezeichnung von Kleinplaneten vergeben wird . Diese Verzögerung bei der Namensgebung wird durch die Ungewissheit über den Zustand des Objekts zu diesem Zeitpunkt, nämlich Planet oder Nebenobjekt, verursacht, da für diese unterschiedlichen Objektklassen unterschiedliche Nomenklaturverfahren gelten. Bei der Bezeichnung von Kleinplaneten und anderen kleinen Körpern werden Körpern, deren Umlaufbahn mit Sicherheit bekannt ist, eine definitive Nummer gegeben. Eris hat die Nummer 136199, daher lautet seine vollständige offizielle wissenschaftliche Bezeichnung (136199) Eris.

Eine Frau mit Flügeln schaut nach rechts.
Die griechische Göttin Eris (athenische Vasenmalerei, um 550 v . Chr. ).

Vor dieser endgültigen Bezeichnung wurden in den Medien zwei Spitznamen für das Thema verwendet. Die erste, "Xena", ist der informelle Name des Teams von Caltech, nach der gleichnamigen Heldin der Fernsehserie Xena, The Warrior , die zu dieser Zeit noch im Fernsehen ausgestrahlt wurde. Laut Mike Brown hatten sie diesen Spitznamen für das erste entdeckte Objekt, das größer als Pluto war, beibehalten, weil es mit einem X begann, das den Planeten X symbolisiert . Außerdem klingt es mythologisch und sie wollten sicherstellen, dass es unter den transneptunischen Objekten mehr weibliche Gottheiten gibt; was Sedna angeht . Es war jedoch nicht ihr Ziel, dass sich dieser Spitzname verbreitete, und es war ein Reporter der New York Times, der seine Popularität nach einer Diskussion mit Mike Brown zuließ. Laut Govert Schilling hätte Mike Brown das Objekt zunächst gerne definitiv "  Lila  " genannt, nach einem Konzept der hinduistischen Mythologie, das "Lilah" ähnelt, dem Namen seiner gerade geborenen Tochter. Brown beschließt , diesen Namen nicht zu veröffentlichen , bis er offiziell akzeptiert wurde , da er ein Jahr zuvor heftig kritisiert worden war , weil er dieses Protokoll für Sedna verletzt hatte . Seine persönliche Webseite, die die Entdeckung ankündigte, war jedoch unter / ~ mbrown / planetlila und im Chaos nach Haumeas Entdeckung vergisst er, sie vor dem Posten zu bearbeiten. Anstatt eine ähnliche Kontroverse wie die von Sedna neu zu entfachen, sagt er einfach, dass die Webseite nach seiner Tochter benannt ist, und lässt dann die Idee fallen, das Objekt "Lila" zu nennen. Darüber hinaus war Diane, die Frau von Mike Brown, sowieso dagegen, dass dieser Name verwendet wird, um sich heimlich auf ihre Tochter zu beziehen, da dies mögliche Folgen für das Kind haben könnte.

Das Caltech-Team schlägt auch "  Persephone  " vor, die Frau des Gottes Pluto . Der Name wurde bereits mehrmals vom Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke verwendet und war bereits in der Öffentlichkeit beliebt, insbesondere nachdem er eine Umfrage von New Scientist gewonnen hatte . Bei letzterem belegt "Xena", obwohl es nur ein Spitzname ist, den vierten Platz. Diese Wahl wird jedoch unmöglich, wenn das Objekt als Zwergplanet angekündigt wird, da es bereits einen Asteroiden mit diesem Namen gibt (399) Persephone .

Um Eris, die endgültige Wahl des Caltech-Teams, zu rechtfertigen, erklärt Mike Brown, dass das Objekt so lange als Planet galt , dass es daher wie andere Planeten einen Namen aus der griechischen oder römischen Mythologie verdient . Eris, die er weiter als seine Lieblingsgöttin bezeichnet, ist in der griechischen Mythologie für Konflikte und Zwietracht verantwortlich, insbesondere für den Trojanischen Krieg . Der Astronom stellt dann die Verbindung zur Kontroverse über die Definition eines Planeten her, die durch die Entdeckung des Objekts ausgelöst wurde. Der Name von Eris' Satellit, Dysnomia , der der griechische Göttin der Anarchie ist , behält diese Idee bei. Bevor er offiziell benannt wurde, wurde er von seinen Entdeckern nach Xenas Kumpel in der Fernsehserie "Gabrielle" genannt. Die Anspielung auf die Serie bleibt somit erhalten, da Anarchie im Englischen Gesetzlosigkeit heißt und die Schauspielerin, die Xena spielt, Lucy Lawless ist .

Das griechische und lateinische morphologische Thema des Namens ist Erid- , also ist das dem Zwergplaneten entsprechende Adjektiv "eridian" (auf Englisch eridian ).

Status

Eris ist ein transneptunischer Zwergplanet , also ein Plutoid . Seine Bahneigenschaften klassifizieren es genauer als Streuobjektscheibenobjekt (oder Streuobjekt), ein transneptunisches Objekt , das vom Kuiper-Gürtel in weiter entfernte Umlaufbahnen (mehr als etwa 48  AE ) bei der Folge von Gravitationsstörungen mit Neptun verschoben wurde - und in geringerem Maße mit den anderen Riesenplaneten  - während der Entstehung des Sonnensystems .

Drei Bilder, die die fortschreitende Verbreitung von Kuipergürtel-Objekten zeigen.
Simulation des Nizza-Modells, das die äußeren Planeten und den Kuipergürtel am Ursprung der exzentrischen Umlaufbahn von Eris zeigt:
1. bevor Jupiter und Saturn eine Resonanz von 2:1 erreichen;
2. nach der Einwärtsstreuung von Kuipergürtel-Objekten als Folge der Orbitalverschiebung von Neptun  ;
3. nach Auswurf der Streukörper des Kuipergürtels durch Jupiter.

Obwohl seine starke Orbitalneigung unter den meisten anderen bekannten Streuobjekten ungewöhnlich ist ,  legen theoretische Modelle – wie das Modell von Nizza – nahe, dass die Streuobjekte, die sich ursprünglich in der Nähe des inneren Randes des Kuipergürtels befanden, in Umlaufbahnen mit Neigungen höher als die Gegenstände des äußeren Gürtels. Da erwartet wird, dass der innere Kuipergürtel im Allgemeinen massereicher ist als der äußere, erklären Astronomen damit die Anwesenheit von Eris und anderen großen Objekten mit hohen Bahnneigungen, während diese zuvor vernachlässigt und Beobachtungen in der Nähe der Ekliptik konzentriert wurden .

Eris, die zunächst als größer als Pluto galt , wird von der NASA und in Medienberichten über ihre Entdeckung als „ zehnter Planet  “ im Sonnensystem angekündigt  . Als Reaktion auf die Unsicherheit über seinen Status und aufgrund der Debatte, ob Pluto noch als Planet einzustufen ist , delegiert die Internationale Astronomische Union (IAU) an eine Gruppe von Astronomen die Aufgabe, eine hinreichend genaue Definition des Begriffs Planet zu erarbeiten die Frage. Da Eris und Pluto in vielerlei Hinsicht ähnlich sind, scheint es, dass sie in dieselbe Kategorie eingeordnet werden sollten, und Ende 2005 schlägt Mike Brown beispielsweise als Kriterium vor, dass ein neu entdecktes Objekt ein Planet wäre, wenn es größer wäre als Pluto argumentiert mit der Bedeutung der Tradition, um Pluto als Planeten zu erhalten. Dieser Vorschlag wird als orientiert beurteilt, weil Eris dann als größer als Pluto angesehen wird und er sich daher als Entdecker des zehnten Planeten wiederfinden würde.

Die Definition der Planeten der Internationalen Astronomischen Union wurde am. Eris und Pluto werden beide als Zwergplaneten klassifiziert , eine Kategorie, die von der neuen Planetendefinition getrennt ist. Diese Wahl ist dann sehr umstritten und viele Astronomen lösen verschiedene Protestformen und Petitionen aus, damit Pluto ein Planet bleibt. Zur Überraschung vieler stimmt Mike Brown jedoch dieser Entscheidung zu, auch wenn sie impliziert, dass seine Entdeckung kein Planet sein wird. Noch am Tag nach der Entscheidung veröffentlicht er auf seiner Seite ein "Requiem für Xena" . Der UAI fügt dann hinzudas Objekt in seinen Katalog der Kleinplaneten , bezeichnet es (136199) Eris .

Die neue Unterkategorie von „  plutoids  “, von denen Eris ein Teil ist, wurde offiziell von der UAI bei einer Sitzung ihres Exekutivkomitees in erstellt Oslo auf.

Physikalische Eigenschaften

Maße

Seit seiner Entdeckung wurden die Dimensionsmessungen von Eris mehrmals neu berechnet und verfeinert.

Ein erster Wert der Größe von Eris wird in . veröffentlicht in Nature von einem deutschen Team dank des Radioteleskops des Instituts für Millimeter-Radioastronomie (IRAM) in Spanien und basierend auf Wärmestrahlung bei einer Wellenlänge von 1,2  mm, wobei die Leuchtkraft des Objekts nur von seiner Temperatur und Oberfläche abhängt. Das Ergebnis sind 3000  ± 400  km und die Studie trägt den Titel "Das transneptunische Objekt UB313 ist größer als Pluto" in Form einer zwingenden Aussage, eine in der Forschung seltene Praxis nach Alain Doressoundiram und Emmanuel Lellouch .

Ein paar Monate später, in veröffentlicht das Team von Mike Brown ihren Wert für den Durchmesser von Eris bei 2397  ± 100  km anhand von Bildern, die das Hubble- Weltraumteleskop seit 2003 aufgenommen hat. Seine Größe ergibt sich aus der Tatsache, dass die Leuchtkraft eines Objekts sowohl von seiner Größe als auch von seiner Albedo abhängt . Eris wäre daher 4% größer als Pluto und seine Albedo wäre 0,96, was es nach Enceladus , einem natürlichen Satelliten des Saturn , zum hellsten Objekt im Sonnensystem machen würde . Diese hohe Albedo könnte durch ihre eisige Oberfläche verursacht werden, die durch Temperaturschwankungen aufgefüllt wird, je nachdem, ob Eris' exzentrische Umlaufbahn sie der Sonne mehr oder weniger nahe bringt. In Bezug auf den wichtigen Unterschied zwischen den Ergebnissen des Hubble- Teleskops und denen des IRAM erklärt Mike Brown, dass er eine Annäherung der absoluten Helligkeit etwas niedriger gemacht hat als zuvor angenommen ( −1,12  ± 0,01 gegenüber −1, 16  ± 0,1 ), was zu Unterschieden führt im berechneten Durchmesser.

In , eine Reihe von Beobachtungen der größten transneptunischen Objekte durch das Spitzer - Weltraumteleskop liefert eine weitere Annäherung an Eris mit einem geschätzten Durchmesser von sogar 2600 +400−200 km , was bedeutet, dass der Zwergplanet bis zu 30% größer als Pluto sein könnte. Angesichts dieser drei Beobachtungen erlauben es die wissenschaftlichen Erkenntnisse im Jahr 2008 noch immer, „mit Sicherheit zu bestätigen, dass Eris größer ist als Pluto“ .

Ein schwarzes Objekt schneidet weiße Linien, die Beobachtungen von verschiedenen Observatorien darstellen.
Diagramm der Bedeckung eines Sterns von Eris the erlaubt, seine Größe zu messen.

Allerdings ist die , Eris verbirgt einen 16 - te Größenordnung Stern in der Konstellation Wal . Dies ist das erste Mal, dass eine Bedeckung eines so weit von der Sonne entfernten Objekts im Sonnensystem beobachtet wurde. Dieses Phänomen wird insbesondere 27 Sekunden lang vom Observatorium von La Silla und 76 Sekunden vom Observatorium von Alain Maury in der Nähe von San Pedro de Atacama beobachtet . Mehrere Teleskope auf der Beobachtungslinie von Mittelamerika bis Afrika verfolgen das Ereignis. Diese Maßnahmen ermöglichen unter anderem Bruno Sicardy et al. um einen neuen Wert des Durchmessers des Sterns viel genauer bei 2 326 ± 12 km abzuleiten  . Dies ist etwas weniger als Pluto , dessen Durchmesser dann auf 2.344 km geschätzt wird  , und bedeutet daher, dass Eris tatsächlich kleiner als Pluto ist, im Gegensatz zu dem, was bisher angenommen wurde. Im Vergleich dazu ist diese Größe von weniger als ein Fünftel der der Erde Durchmesser .

Obwohl daher große Unsicherheit über die Abmessungen von Eris besteht, ist die Messung seiner Masse mit viel besserer Genauigkeit bekannt. Tatsächlich ist es dank der Umdrehungsperiode seines Mondes Dysnomia in 15.774 Tagen möglich, mit dem dritten Keplerschen Gesetz direkt über ihre Masse abzuleiten, dass Eris (1,66 ± 0,02) × 10 22  kg oder 27% größer ist als die von Pluto.

In , der Wert des Durchmessers von Pluto wird dank der Messungen der New Horizons- Sonde auf 2370 ± 20 km verfeinert  , wodurch bestätigt werden kann, dass Pluto tatsächlich größer ist als Eris. Diese Dimensionen bestätigen , dass Eris das ist 9 th  Körper erlebt die massivste und die 10 th größte in der Umlaufbahn direkt um die Sonne .

Interne Zusammensetzung

Die innere Zusammensetzung von Eris ist derzeit unbekannt, könnte aber der von Pluto nahe kommen . Wenn es planetarische Differenzierung gegeben hat , könnte es einen felsigen Kern haben . Dank seiner bekannten Masse und seiner Größe, die während der Okkultation von 2010 mit guter Genauigkeit überprüft wurde, wird eine erste Messung der Dichte von Eris mit 2,52  ±  0,05  g / cm 3 durchgeführt , die 2021 auf 2 , 43  ±  0,05  g / cm 3 neu bewertet wird . Dies ist viel mehr als die Dichte von Pluto, die auf 1,75  g/cm 3 geschätzt wird . Daher muss die Dichte des an der Oberfläche nachgewiesenen Eises nahe 1 durch eine Gesteinsmasse mit einer Dichte von etwa 4 oder 5 ausgeglichen werden, die dem Wassereis und den flüchtigen Substanzen ( Stickstoff , Methan , Kohlenmonoxid ) entspricht. . Proportionsmäßig wäre Eris ein großer felsiger Körper, der mit einem bescheidenen, hundert Kilometer dicken Mantel aus Eis bedeckt ist, wobei die beiden Komponenten Anteile von etwa 70% und 30% ausmachen, mit mehr Gesteinen als Pluto, weil die Dichte von Eris höher ist. Diese Gesteine ​​könnten an der Oberfläche auftauchen, ohne sichtbar zu sein, weil ihnen charakteristische spektrale Signaturen fehlen, oder sie könnten mit einer Eisschicht bedeckt sein. All diese Annahmen bleiben jedoch unsicher und kritikwürdig, da sie auf der Größe und Dichte des Zwergplaneten basieren, die nicht mit ausreichender Sicherheit bekannt sind.

Bei einem Wassereisgehalt in der Größenordnung von 50% oder mehr für die Masse von Eris ist die Anwesenheit von flüssigem Wasser unter Hochdruckeinwirkung in den tiefen Schichten möglich, das mit Eis unter hohem Druck koexistiert. Modelle der inneren Erwärmung durch radioaktiven Zerfall legen übereinstimmend nahe, dass Eris einen subglazialen Ozean an der Grenze zwischen Mantel und Kern haben könnte.

Bereich

Die einzige Möglichkeit, die Oberflächeneigenschaften von Eris von oder um die Erde abzuleiten, besteht darin, indirekte Mittel wie die Spektralanalyse zu verwenden . Das elektromagnetische Spektrum zu ERI wird durch das Fernrohr 8 Meter beobachtet Gemini - Nord in Hawaii der. Die Infrarotanalyse des Objekts zeigt das Vorhandensein von Methaneis – und möglicherweise Stickstoffeis – was darauf hindeutet, dass die Oberfläche von Eris der von Pluto ähnlich zu sein scheint . Es ist nach Pluto und seinem Mond Charon das dritte transneptunische Objekt, auf dem Methan nachgewiesen wird . Darüber hinaus scheint Triton , ein natürlicher Satellit von Neptun , von ähnlicher Herkunft zu sein wie Objekte im Kuiper-Gürtel und weist ebenfalls Methan auf seiner Oberfläche auf. Weitere anschließende Analysen führen zur Modellierung und teilen die Oberfläche des Zwergplaneten in zwei Teile: einen bedeckt mit fast reinem Methaneis und den anderen mit einer Mischung aus Methan-, Stickstoff- und Wassereis sowie Tholinen . Die Stickstoffkonzentration in der Oberfläche kann je nach Tiefe und jahreszeitlichen Schwankungen variieren .

Zwei Graphen, eine rote und eine schwarze, stellen das relative Reflexionsvermögen von Objekten als Funktion der Wellenlänge dar.
Die Infrarotspektren von Eris (rot) und Pluto (schwarz) zeigen ihre gemeinsamen Methanabsorptionslinien.

Im Gegensatz zu Pluto und Triton scheint Eris jedoch grau oder sogar weiß zu sein . Die rötliche Farbe von Pluto ist wahrscheinlich auf Ablagerungen von Tholin auf seiner Oberfläche zurückzuführen, die ihn durch Temperaturerhöhung verdunkeln und dadurch die Methanablagerungen verdunsten lassen. Im Vergleich dazu ist Eris so weit von der Sonne entfernt, dass Methan auf seiner Oberfläche kondensiert, selbst wenn seine Albedo niedrig ist. Diese gleichmäßige Kondensation über die gesamte Oberfläche würde die roten Tholin-Ablagerungen weitgehend bedecken.

Aufgrund seiner Umlaufbahn wird erwartet, dass die Oberflächentemperatur von Eris zwischen 30 und 56  K ( -243  ° C und -217 ° C ) schwankt  . Da Methan sehr flüchtig ist, weist seine Anwesenheit darauf hin, dass Eris sich immer in einer abgelegenen Region des Sonnensystems aufgehalten hat, wo die Temperatur kalt genug ist, oder dass es eine interne Methanquelle hat, um den Gasverlust aus seiner Atmosphäre auszugleichen. Diese Beobachtungen stehen im Gegensatz zu denen eines anderen transneptunischen Zwergplaneten, Hauméa , der Wassereis, aber kein Methan hat.

Atmosphäre

Eris erscheint extrem hell: Seine sehr hohe Albedo von 0,96 bedeutet, dass er bis zu 96 % des Sonnenlichts reflektiert, das sind deutlich mehr als die 80 % beispielsweise bei Neuschnee . Um dieses Phänomen zu erklären , schlägt Bruno Sicardy , Lehrer-Forscher bei LESIA , vor: „Dieses Leuchten könnte durch die Jugend oder Frische des gefrorenen Bodens erklärt werden: Es stammt nicht aus den Ursprüngen des Sonnensystems. Wenn sich Eris auf ihrer Umlaufbahn der Sonne nähert oder sich von ihr entfernt, kondensiert ihre Stickstoffatmosphäre zu einer dünnen, glänzenden Schicht von etwa einem Millimeter Dicke. Dann verschwindet es wieder ” .

Diese Leuchtkraft lässt vermuten, dass Eris eine Atmosphäre besitzt, möglicherweise ein Zwilling von Pluto . Wenn Eris am Perihel ist , bei etwa 37,77  AE , wäre seine Atmosphäre maximal: An der Oberfläche sind einige Regionen aufgrund der Reste von Stickstoffeis sehr hell und dunkle Regionen, die aus komplexen Kohlenwasserstoffen bestehen, die durch die Sublimation von Eis festgestellt werden . Dies wird in etwa 250 Jahren der Fall sein und die Atmosphäre von Eris wird dann der von Pluto heute am nächsten sein, mit einem Atmosphärendruck nahe dem Mikrobar . Wenn sich Eris von der Sonne entfernt, kondensiert seine Atmosphäre und bedeckt die Oberfläche mit kühlem Eis. An seiner äußersten Stelle verdunkelt sich das Eis durch ultraviolette Strahlung und es bilden sich Komplexverbindungen. Als sich ihr nächstes Perihel nähert, beginnt das Eis wieder zu sublimieren.

Orbit

Orbitale Eigenschaften

Eris hat eine stark exzentrische Umlaufbahn , die ihm 38 AE von der Sonne an seinem Perihel und 97,56 AE an seinem Aphel mit einer Umlaufzeit von 559  Jahren bringt . Im Gegensatz zu den acht Planeten, der Umlaufbahnen liegen alle in etwa in der gleichen Ebene wie die Erde , ist Eris Umlaufbahn sehr stark gekippt  : es bildet einen Winkel von etwa 44 Grad auf die Ekliptik . Da das Periheldatum mit der numerischen Berechnungslösung eines Zweikörperproblems auf die gewählte Epoche gesetzt wird , ist das Ergebnis umso ungenauer, je weiter die Epoche vom Periheldatum entfernt ist. Das Jet Propulsion Laboratory Horizons kommt nach Simulation zu dem Schluss, dass Eris um 1699 im Perihel, um 1977 im Aphel angekommen ist und um 2257 in sein Perihel zurückkehren wird.  

Eris befindet sich in den 2020er Jahren etwa 96 AE von der Sonne entfernt, fast an seinem Aphel, was bedeutet, dass es mehr als neun Stunden dauert, bis die Sonnenstrahlen es erreichen. Bei ihrer Entdeckung sind Eris und Dysnomia die am weitesten entfernten bekannten Objekte im Sonnensystem, mit Ausnahme von langperiodischen Kometen und Raumsonden wie Voyager 1 und 2 oder Pioneer 10 . Dies bleibt bis 2018 nach der Entdeckung der VG 18 der Fall . Mit einer großen Halbachse von fast 68 AE ist es jedoch weder das nicht-kometäre Objekt mit dem am weitesten entfernten Perihel, noch das nicht-kometäre Objekt mit der längsten Rotationsperiode. So waren ab 2008 mehr als vierzig bekannte transneptunische Objekte näher an der Sonne als Eris, auch wenn ihre Haupthalbachse größer ist, wie 1996 TL 66 , 2000 CR 105 , 2000 OO 67 , 2006 SQ 372 oder (90377) Sedna .

Das Eris-Perihel von etwa 38 AE ist typisch für verstreute Objekte und schützt es, obwohl es sich innerhalb der Umlaufbahn von Pluto befindet, im Prinzip vor dem Einfluss von Neptun , dessen Haupthalbachse 30 AE von der Sonne entfernt liegt. Pluto, auf der anderen Seite, wie andere Plutinos , folgt eine weniger geneigt und weniger exzentrische Umlaufbahn und durch geschützte Orbital Resonanzen kann Neptunbahn passieren. In etwa acht Jahrhunderten wird Eris der Sonne für einige Jahrzehnte näher sein als Pluto. Es wäre am inneren Rand des Kuipergürtels gebildet worden und von Neptun beeinflusst worden, als sich das Sonnensystem bildete, was seine Position und seine starke Bahnneigung erklärt.

Die Rotationsdauer wird auf 25,9 Stunden geschätzt. Diese Messung basiert insbesondere auf einer Berechnung mit dem Weltraumteleskop Swift und Messungen am Boden, die es ermöglichen, diese Messung mit einer statistischen Sicherheit von 99% zu garantieren. Weitere Berechnungen aus den Daten des Hubble- Weltraumteleskops ergeben jedoch einen viel höheren Wert von 14,56 ± 0,10 Tagen und deuten darauf hin, dass Dysnomy mit seiner Umlaufdauer von etwa 15,79 Tagen praktisch in synchroner Rotation wäre .

Viele Objekte werden farbig auf schwarzem Hintergrund dargestellt.  Auf der rechten Seite sticht Eris hervor, die größer und allein in ihrer Neigung und Entfernung von der Sonne ist.
Diagramm transneptunischer Objekte in Abhängigkeit von ihrer Entfernung von der Sonne und ihrer Bahnneigung. Eris ist oben rechts.

Sichtweite

Die scheinbare Größe von Eris ist etwa 19, es hell genug machen von einigen nachweisbar sein Teleskope Amateuren . Beispielsweise kann ein Teleskop 200  mm mit CCD-Bildsensor unter günstigen Bedingungen Eris erkennen. Dank seiner starken Albedo von 0,96 wäre Eris 50% heller als Pluto, wenn man ihn auf die gleiche Entfernung wie der andere Zwergplanet zurückbringen würde.

Trotz seiner relativen Sichtbarkeit ist seine Entdeckung wie die von Hauméa und Makemake spät, weil die ersten Vermessungen entfernter Objekte sich zunächst auf Regionen in der Nähe der Ekliptik konzentrierten , eine Folge der Tatsache, dass die Planeten und die meisten kleinen Körper des Sonnensystems sich teilen eine gemeinsame Bahnebene wegen der Bildung des Sonnensystems in der protoplanetaren Scheibe .

Aufgrund der steilen Neigung seiner Umlaufbahn bleibt Eris viele Jahre in der gleichen traditionellen Tierkreiskonstellation . Er befindet sich seit 1929 im Sternbild Wal und wird 2036 in Fische eintreten . Es war im Sculptor von 1876 bis 1929 und im Phönix von etwa 1840 bis 1875. Nach seinem Eintritt im Jahr 2065 in Widder wird es in die nördliche Himmelshalbkugel übergehen: 2128 in Perseus und 2173 in der Giraffe, wo es erreicht wird seine maximale Norddeklination .

Satellit

Eris hat einen einzigartigen bekannten natürlichen Satelliten namens Dysnomy (offiziell: (136199) Eris I Dysnomy). Es wurde von Michael E. Browns Team am entdecktmit einem 10-Meter-Teleskop am WM Keck Observatory , Hawaii , und offiziell angekündigt am. Seine Entdeckung ist das Ergebnis der Verwendung eines neuen Laserleitsternsystems durch das adaptive Optikteam für die vier hellsten transneptunischen Objekte ( Pluto , Makemake , Hauméa und Eris). Seine wahrscheinlichste Ursache für die Bildung wäre, wie bei fast allen anderen Monden transneptunischer Objekte, eine Kollision, gefolgt von einer Ansammlung von Trümmern um das verbleibende massereiche Objekt. Die Umlaufbahn des Satelliten könnte sich stark entwickelt haben, da die Kollision, die zu seiner Bildung führte, und die Anwesenheit anderer noch nicht entdeckter Satelliten nicht ausgeschlossen werden können.

Künstlerische Darstellung von Eris und ihrem Mond Dysnomy von NASA und ESA

Dysnomie trägt zunächst die vorläufige Bezeichnung „  S/2005 (2003 UB 313 ) 1  “, die übliche Bezeichnungsart für einen Satelliten. Nachdem "  2003 UB 313  " den inoffiziellen Namen "  Xena  " erhalten hat , beschließt das Team , den Satelliten "  Gabrielle  " zu benennen , nach dem Vornamen des Kumpels der fiktiven Figur . Nachdem Eris seinen endgültigen Namen erhalten hat, steht die Wahl für "Dysnomy" an, in Bezug auf die griechische Göttin der Anarchie Dysnomia (auf Griechisch Δυσνομία ), die die Tochter von Eris ist . Brown enthüllt auch, dass die Wahl durch die Ähnlichkeit des Namens mit dem seiner Frau Diane motiviert wurde.

Er ist wahrscheinlich der zweitgrößte Mond eines Zwergplaneten, nach Charon, der Pluto umkreist, und gehört mit einem geschätzten Durchmesser von 700 ± 115 km (25% bis 35% des Durchmessers von Eris) zu den zwölf größten bekannten transneptunischen Objekten  . Seine Umlaufzeit um Eris ist 15,785 899 ± 0,000 050 Tage mit einem leichten Bahnexzentrizität von 0,0062 und einer großen Halbachse von  37.430 km . Diese detaillierten Beobachtungen der Umlaufbahn von Dysnomy um Eris ermöglichen es dank des dritten Keplerschen Gesetzes , die Masse des Zwergplaneten und des Systems genau zu kennen . Es wird geschätzt , dass die nächste Reihe von Satelliten - Transite vorbei an den Zwergplaneten in 2239 auftreten wird.

Erkundung

Eris wurde nie von einer Raumsonde überflogen – es ist übrigens das größte noch nie überflogene Objekt im Sonnensystem – aber in den 2010er Jahren, nach dem erfolgreichen Flug über Pluto durch die Sonde Space New Horizons , werden mehrere Studien an Bewertung der Durchführbarkeit anderer Überwachungsmissionen zur Erkundung des Kuipergürtels und darüber hinaus. Es liegen Vorarbeiten zur Entwicklung einer Sonde zur Erforschung des Eridiansystems vor, wobei die Masse der Sonde, die Energiequelle und die Antriebssysteme technologische Schlüsselbereiche für diese Art von Mission sind.

Es wird geschätzt, dass eine Vorbeiflug- Mission von Eris mit Gravitationsunterstützung von Jupiter 24,66 Jahre dauern könnte , basierend auf einem Startdatum von oder in . Eris wäre 92,03  AE von der Sonne entfernt, als die Sonde eintraf.

Hinweise und Referenzen

Anmerkungen

  1. Die ersten Schätzungen ergaben einen Durchmesser von bis zu 3.600 Kilometern, mehr als das Eineinhalbfache des Pluto, aber dieser Wert wurde dank einer im Jahr 2010 beobachteten Sternenbedeckung von Eris stark geklärt und nach unten korrigiert .
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Siehe auch

Literaturverzeichnis

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