DE DWERGPLANEET SEDNA

Send

Er is de laatste tijd nogal wat geroezemoes geweest over dwergplaneten. Sinds de ontdekking van Eris in 2005 en het debat dat volgde op de juiste definitie van het woord 'planeet', wordt deze term gebruikt om te verwijzen naar planeten voorbij Neptunus die qua grootte concurreren met Pluto. Onnodig te zeggen dat het een controversieel onderwerp is geweest, dat waarschijnlijk niet snel zal worden opgelost.

Ondertussen is de categorie voorlopig gebruikt om veel Trans-Neptuniaanse objecten te beschrijven die vóór of sinds de ontdekking van Eris zijn ontdekt. Sedna, die in 2003 in de buitengebieden van het zonnestelsel werd ontdekt, is hoogstwaarschijnlijk een dwergplaneet. En als het verst bekende object van de zon, en gelegen binnen de hypothetische Oortwolk, is het een behoorlijk fascinerende vondst.

Ontdekking en naamgeving:

Net als Eris, Haumea en Makemake, werd Sedna mede ontdekt door Mike Brown van Caltech, met de hulp van Chad Trujillo van de Gemini Observatory, en David Rabinowitz van de Yale University op 14 november 2003. Aanvankelijk aangeduid als 2003 VB12, werd de ontdekking onderdeel van een onderzoek dat in 2001 is begonnen met de Samuel Oschin-telescoop op het Palomar-observatorium bij San Diego, Californië.

Waarnemingen toonden destijds de aanwezigheid aan van een object op een afstand van ongeveer 100 AU van de zon. Vervolgobservaties die in november en december 2003 werden gedaan door de Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chili en de W. M. Keck Observatory in Hawaï, onthulden dat het object zich in een verre, zeer excentrische baan bewoog.

Later werd vernomen dat het object eerder was waargenomen door de Samual Oschin-telescoop en door het consortium Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) van het Jet Propulsion Laboratory. Vergelijkingen met deze eerdere waarnemingen hebben sindsdien een nauwkeuriger berekening van de baan en baan van Sedna mogelijk gemaakt.

Volgens de website van Mike Brown heette de planeet Sedna naar de Inuit-godin van de zee. Volgens de legende was Sedna ooit sterfelijk, maar werd ze onsterfelijk nadat ze was verdronken in de Noordelijke IJszee, waar ze nu verblijft en alle wezens van de zee beschermt. Deze naam leek Brown en zijn team gepast omdat Sedna momenteel het verste (en dus koudste) object van de zon is.

Het team maakte de naam bekend voordat het object officieel was genummerd; en hoewel dit een schending betekende in het IAU-protocol, werden er geen bezwaren ingediend. In 2004 heeft de IAU-commissie voor nomenclatuur van kleine lichamen de naam formeel aanvaard.

Classificatie:

Astronomen blijven enigszins verdeeld als het gaat om Sedna's juiste classificatie. Aan de ene kant deed de ontdekking de vraag herleven welke astronomische objecten als planeten moesten worden beschouwd en welke niet. Volgens de definitie van een planeet van de IAU, die op 24 augustus 2006 werd aangenomen (als reactie op de ontdekking van Eris), moet een planeet zijn baan hebben vrijgemaakt. Vandaar dat Sedna niet in aanmerking komt.

Om een dwergplaneet te zijn, moet een hemellichaam echter in hydrostatisch evenwicht zijn - wat betekent dat het symmetrisch afgerond is tot een sferoïde of ellipsoïde vorm. Met een oppervlakte-albedo van 0,32 ± 0,06 - en een geschatte diameter tussen 915 en 1800 km (vergeleken met Pluto's 1186 km) - is Sedna helder genoeg en ook groot genoeg om bolvormig te zijn.

Daarom wordt door veel astronomen aangenomen dat Sedna een dwergplaneet is en wordt het vaak met vertrouwen als zodanig aangeduid. Een reden waarom astronomen aarzelen om het definitief in die categorie te plaatsen, is omdat het zo ver weg is dat het moeilijk te observeren is.

Grootte, massa en baan:

In 2004 plaatsten Mike Brown en zijn team een bovengrens van 1.800 km op de diameter, maar in 2007 werd dit neerwaarts bijgesteld tot minder dan 1.600 km nadat de Spitzer-ruimtetelescoop waarnemingen had gedaan. In 2012 suggereerden metingen van het Herschel Space Observatory dat de diameter van Sedna tussen 915 en 1075 km was, wat hem kleiner zou maken dan Pluto's maan Charon.

Omdat Sedna geen manen kent, is het bepalen van de massa momenteel onmogelijk zonder een ruimtesonde te sturen. Niettemin denken veel astronomen dat Sedna het op vier na grootste trans-Neptuniaanse object (TNO) en de dwergplaneet is - na respectievelijk Eris, Pluto, Makemake en Haumea.

Sedna heeft een zeer elliptische baan rond de zon, wat betekent dat het in afstand varieert van 76 astronomische eenheden (AU) in het perihelium (114 miljard km / 71 miljard mi) tot 936 AU (140 miljard km / 87 miljard mi) in aphelion.

Schattingen over hoe lang het duurt voordat Sedna in een baan om de zon draait, variëren, hoewel bekend is dat het meer dan 10.000 jaar is. Sommige astronomen berekenen dat de omlooptijd wel 12.000 jaar kan zijn. Hoewel astronomen eerst dachten dat Sedna een satelliet had, hebben ze dat niet kunnen bewijzen.

Samenstelling:

Ten tijde van de ontdekking was Sedna het intrinsiek helderste object dat sinds Pluto in 1930 in het zonnestelsel is gevonden. Sedna lijkt qua kleur bijna net zo rood als Mars, waarvan sommige astronomen denken dat het wordt veroorzaakt door koolwaterstof of tholin. Het oppervlak is ook vrij homogeen qua kleur en spectrum, wat het gevolg kan zijn van Sedna's afstand tot de zon.

In tegenstelling tot planeten in het innerlijke zonnestelsel, ervaart Sedna zeer weinig oppervlakte-invloeden van meteoren of verdwaalde objecten. Als gevolg hiervan heeft het niet zoveel zichtbare heldere plekken met vers, ijzig materiaal. Sedna en de hele Oortwolk bevriezen bij temperaturen onder 33 Kelvin (-240,2 ° C).

Er zijn modellen gemaakt van Sedna met een bovengrens van 60% voor methaanijs en 70% voor waterijs. Dit komt overeen met het bestaan van tholines op het oppervlak, omdat ze worden geproduceerd door bestraling van methaan. Ondertussen vergeleken M. Antonietta Barucci en collega's het spectrum van Sedna met dat van Triton en bedachten een model met 24% Triton-type tholins, 7% amorfe koolstof, 10% stikstof, 26% methanol en 33% methaan.

De aanwezigheid van stikstof op het oppervlak suggereert de mogelijkheid dat Sedna, althans voor een korte tijd, een zwakke atmosfeer kan hebben. Gedurende een periode van 200 jaar nabij het perihelium zou de maximumtemperatuur op Sedna waarschijnlijk hoger zijn dan 35,6 K (-237,6 ° C), wat net warm genoeg zou zijn om een deel van het stikstofijs te sublimeren. Modellen van interne verwarming via radioactief verval suggereren dat Sedna, net als veel andere lichamen in het buitenste zonnestelsel, in staat zou kunnen zijn om een ondergrondse oceaan van vloeibaar water te ondersteunen.

Oorsprong:

Toen hij en zijn collega's Sedna voor het eerst observeerden, beweerden ze dat het deel uitmaakte van de Oortwolk - de hypothetische wolk van kometen waarvan wordt aangenomen dat ze op een lichtjaar afstand van de zon bestaat. Dit was gebaseerd op het feit dat Sedna's perihelium (76 AU's) het te ver verwijderd maakte om verstrooid te worden door de zwaartekrachtinvloed van Neptunus.

Omdat het ook dichter bij de zon was dan verwacht op een Oort-wolkobject, en een helling heeft in lijn met de planeten en de Kuipergordel, beschreven ze het als een 'innerlijk Oort-wolkobject'. Brown en zijn collega's hebben voorgesteld dat de baan van Sedna het best kan worden verklaard doordat de zon zich heeft gevormd in een open sterrenhoop van verschillende sterren die zich in de loop van de tijd geleidelijk hebben losgemaakt.

In dit scenario werd Sedna in zijn huidige baan gebracht door een ster die deel uitmaakte van deze cluster in plaats van dat deze was gevormd op de huidige locatie. Deze hypothese werd ook bevestigd door computersimulaties die suggereren dat meerdere close passes van jonge sterren in zo'n cluster veel objecten in Sedna-achtige banen zouden trekken.

Aan de andere kant, als Sedna zich op zijn huidige locatie zou vormen, zou dit betekenen dat de oorspronkelijke protoplanetaire schijf van de zon verder zou zijn uitgestrekt dan eerder werd verwacht - ongeveer 75 AU's de ruimte in. Ook zou de aanvankelijke baan van Sedna ongeveer cirkelvormig zijn geweest, anders was de vorming ervan door de aangroei van kleinere lichamen tot een geheel niet mogelijk geweest.

Daarom moet het in zijn huidige excentrische baan zijn getrokken door een zwaartekrachtsinteractie met een ander lichaam - wat een andere planeet in de Kuipergordel zou kunnen zijn, een passerende ster of een van de jonge sterren die met de zon zijn ingebed in de sterrenhoop in die het heeft gevormd.

Een andere mogelijkheid is dat de baan van de Sedna het resultaat is van de invloed van een grote binaire metgezel, duizenden AU ver van onze zon. Een dergelijke hypothetische metgezel is Nemesis, een vage metgezel van de zon. Tot op heden is er echter geen direct bewijs van Nemesis gevonden, en vele bewijzen hebben het bestaan ervan in twijfel getrokken.

Meer recentelijk is ook gesuggereerd dat Sedna niet afkomstig was uit het zonnestelsel, maar werd opgevangen door de zon uit een voorbijgaand planetair zonnestelsel.

Astronomen denken dat ze de komende jaren meer objecten in de Oort-wolk zullen vinden, vooral nu grond- en ruimtetelescopen geavanceerder en gevoeliger worden. Waarschijnlijk zullen we ook zien dat Sedna door de IAU officieel een "dwergplaneet" wordt gedoopt. Net als bij andere astronomische lichamen die als zodanig zijn aangewezen, kunnen we verwachten dat er enige controverse zal volgen!

Space Magazine heeft veel interessante artikelen over Sedna, waaronder Sedna heeft waarschijnlijk geen maan en dwergplaneten.

Bekijk voor meer informatie het verhaal van Sedna en Sedna.

Astronomy Cast heeft een aflevering over Pluto en het ijzige buitenste zonnestelsel en The Oort Cloud.

Bronnen: