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Sedna (planeta enano)

Sedna ( designación de planeta menor : 90377 Sedna ) es un planeta enano en los confines más externos del Sistema Solar , que orbita alrededor del Sol más allá de la órbita de Neptuno . Descubierto en 2003, la superficie del planetoide es una de las más rojas conocidas entre los cuerpos del Sistema Solar. La espectroscopia ha revelado que la superficie de Sedna es principalmente una mezcla de hielos sólidos de agua , metano y nitrógeno , junto con depósitos generalizados de tolinas de color rojizo , una composición química similar a la de algunos otros objetos transneptunianos . Dentro del rango de incertidumbres, está empatado con el planeta enano Ceres en el cinturón de asteroides como el planeta enano más grande que no se sabe que tenga una luna . Su diámetro es de aproximadamente 1000 km (probablemente entre los de Ceres y la luna Tetis de Saturno ). Debido a la falta de lunas conocidas, no se pueden emplear las leyes keplerianas del movimiento planetario para determinar su masa, y la cifra precisa sigue siendo aún desconocida.

La órbita de Sedna es una de las más amplias conocidas en el Sistema Solar. Su afelio , el punto más alejado del Sol en su órbita elíptica, se encuentra a 937  unidades astronómicas (UA) de distancia. [5] Esta es unas 31 veces la distancia del afelio de Neptuno, y 19 veces la de Plutón, pasando la mayor parte de su órbita altamente alargada mucho más allá de la heliopausa , el límite más allá del cual la influencia de las partículas del espacio interestelar domina sobre la del Sol. La órbita de Sedna es también una de las más estrechas y elípticas descubiertas, con una excentricidad de 0,8496. Esto significa que su perihelio , o punto de aproximación más cercano al Sol, a 76 UA, está alrededor de 12,3 veces más cerca que su afelio. En el perihelio, Sedna está solo un 55% más lejos que el afelio de Plutón. En enero de 2024 , Sedna se encuentra cerca del perihelio, a 83,55 UA (12 500  millones  de km ) del Sol, [15] y 2,8 veces más lejos que Neptuno . Los planetas enanos Eris y Gonggong están actualmente más lejos del Sol que Sedna. Se sugiere que una misión de sobrevuelo exploratorio a Sedna cerca de su perihelio a través de una asistencia gravitatoria de Júpiter podría completarse en 24,5 años. [16]

Debido a su órbita excepcionalmente alargada , el planeta enano tarda aproximadamente 11.400 años, a lo largo de 11 milenios, en volver al mismo punto de su órbita alrededor del Sol. La Unión Astronómica Internacional (UAI) consideró inicialmente a Sedna como miembro del disco disperso , un grupo de objetos enviados a órbitas de alta excentricidad por la influencia gravitatoria de Neptuno. Sin embargo, varios astrónomos que trabajaron en el campo asociado cuestionaron esta clasificación ya que incluso su perihelio es demasiado distante para que haya sido dispersado por alguno de los planetas conocidos actualmente. Esto ha llevado a algunos astrónomos a referirse a él informalmente como el primer miembro conocido de la nube de Oort interior . El planeta enano también es el prototipo de una nueva clase de órbita de objetos que lleva su nombre, los sednoides , que incluyen a 2012 VP 113 y Leleākūhonua , todos cuerpos celestes con grandes distancias de perihelio y órbitas extremadamente alargadas.

El astrónomo Michael E. Brown , codescubridor de Sedna, cree que estudiar la órbita inusual de Sedna podría proporcionar información valiosa sobre el origen y la evolución temprana del Sistema Solar. [17] [18] Podría haber sido perturbado en su órbita por una estrella dentro del cúmulo de nacimiento del Sol , o capturado de una estrella errante cercana, o haber sido enviado a su órbita actual a través de un encuentro gravitacional cercano con el hipotético noveno planeta , en algún momento durante la formación del sistema solar. Se especula que la agrupación estadísticamente inusual a un lado del sistema solar de los afelios de Sedna y otros objetos similares es la evidencia de la existencia de un planeta más allá de la órbita de Neptuno , que por sí mismo orbitaría en el lado opuesto del Sol. [19] [20] [21]

Historia

Descubrimiento

Sedna ( designada provisionalmente 2003 VB 12 ) fue descubierta por Michael Brown ( Caltech ), Chad Trujillo ( Observatorio Gemini ) y David Rabinowitz ( Universidad de Yale ) el 14 de noviembre de 2003. El descubrimiento formó parte de un estudio iniciado en 2001 con el telescopio Samuel Oschin en el Observatorio Palomar cerca de San Diego , California , utilizando la cámara Palomar Quest de 160 megapíxeles de Yale . Ese día, se observó que un objeto se movía 4,6 segundos de arco durante 3,1 horas en relación con las estrellas, lo que indicaba que su distancia era de aproximadamente 100 UA. Se realizaron observaciones de seguimiento en noviembre-diciembre de 2003 con el SMARTS (Small and Medium Research Telescope System) en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile , el telescopio Tenagra IV en Nogales, Arizona , y el Observatorio Keck en Mauna Kea en Hawái. Estas observaciones, combinadas con observaciones previas a la recuperación realizadas con el telescopio Samuel Oschin en agosto de 2003 y por el consorcio de seguimiento de asteroides cercanos a la Tierra en 2001-2002, permitieron determinar con precisión su órbita. Los cálculos mostraron que el objeto se movía a lo largo de una órbita distante y altamente excéntrica , a una distancia de 90,3 UA del Sol. [22] [19] Desde entonces, se han encontrado imágenes previas a la recuperación en el Palomar Digitized Sky Survey que datan del 25 de septiembre de 1990. [2]

Nombramiento

Brown inicialmente apodó a Sedna " El Holandés Errante ", o "Holandés", en honor a un legendario barco fantasma , porque su lento movimiento había enmascarado inicialmente su presencia de su equipo. [23] Finalmente se decidió por el nombre oficial en honor a la diosa Sedna de la mitología inuit , en parte porque pensó erróneamente que los inuit eran la cultura polar más cercana a su hogar en Pasadena , y en parte porque el nombre, a diferencia de Quaoar , sería fácilmente pronunciable por los angloparlantes. [23] Brown justificó aún más su elección del nombre al afirmar que la ubicación tradicional de la diosa Sedna en el fondo del océano Ártico reflejaba la gran distancia de Sedna al Sol. [24] Sugirió al Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional (UAI) que cualquier objeto descubierto en la región orbital de Sedna en el futuro debería recibir el nombre de entidades míticas en las mitologías árticas. [24]

El equipo hizo público el nombre "Sedna" antes de que el objeto hubiera sido numerado oficialmente, lo que causó cierta controversia entre la comunidad de astrónomos aficionados. [25] Brian Marsden , el director del Minor Planet Center, declaró que tal acción era una violación del protocolo, y que algunos miembros de la IAU podrían votar en contra. [26] A pesar de las quejas, no se planteó ninguna objeción al nombre, y no se sugirió ningún nombre competidor. El Comité de Nomenclatura de Cuerpos Pequeños de la IAU aceptó el nombre en septiembre de 2004, [27] y consideró que, en casos similares de interés extraordinario, podría permitir en el futuro que se anunciaran los nombres antes de que fueran numerados oficialmente. [25]

Sedna no tiene símbolo en la literatura astronómica, ya que el uso de símbolos planetarios está desaconsejado en astronomía. Unicode incluye un símbolo ⟨⯲⟩ (U+2BF2), [28] pero esto se usa principalmente entre los astrólogos . [29] El símbolo es un monograma de Inuktitut : ᓴᓐᓇ Sanna , la pronunciación moderna del nombre de Sedna. [29]

Órbita y rotación

Sedna tiene el período orbital más largo de cualquier objeto conocido en el Sistema Solar de su tamaño o mayor con un período orbital de alrededor de 11.400 años. [5] [a] Su órbita es extremadamente excéntrica, con un afelio de aproximadamente 937 UA [5] y un perihelio de 76,19 UA. Cerca del afelio, Sedna es uno de los lugares más fríos del Sistema Solar , ubicado mucho más allá del choque de terminación , donde las temperaturas nunca superan los −240 ° C (−400 ° F ) debido a su extrema distancia. [32] [33] En el afelio, el Sol visto desde Sedna es una estrella particularmente brillante en el cielo por lo demás negro, siendo aproximadamente un 45% tan brillante como la luna llena vista desde la Tierra. [34] Su perihelio fue el más grande para cualquier objeto conocido del Sistema Solar hasta el descubrimiento del sednoide 2012 VP 113 . [35] [36] En su afelio, Sedna orbita el Sol a unos escasos 377 m/s, [37] un 1,3% de la velocidad orbital media de la Tierra. [38]

Cuando se descubrió por primera vez a Sedna, se encontraba a 89,6 UA [39] del Sol, acercándose al perihelio, y era el objeto más distante observado en el Sistema Solar. Sedna fue superado más tarde por Eris , que fue detectado por el mismo estudio cerca de su afelio a 97 UA. Debido a que Sedna está cerca del perihelio a partir de 2024 , tanto Eris como Gonggong están más lejos del Sol, a 96 UA y 89 UA respectivamente, que Sedna a 84 UA, a pesar de que ambos semiejes mayores son más cortos que el de Sedna. [40] [41] [12] Las órbitas de algunos cometas de período largo se extienden más allá de la de Sedna; son demasiado tenues para ser descubiertos excepto cuando se acercan al perihelio en el Sistema Solar interior. A medida que Sedna se acerca a su perihelio a mediados de 2076, [6] [b] el Sol aparecerá simplemente como un punto muy brillante en su cielo, la estrella de tipo G demasiado lejos para ser visible como un disco a simple vista. [42]

Cuando se descubrió por primera vez, se pensó que Sedna tenía un período de rotación inusualmente largo (de 20 a 50 días). [43] Inicialmente se especuló que la rotación de Sedna se ralentizaba por la atracción gravitatoria de un gran compañero binario, similar a la luna Caronte de Plutón . [24] Sin embargo, una búsqueda de dicho satélite por parte del telescopio espacial Hubble en marzo de 2004 no encontró tales objetos. [43] [c] Las mediciones posteriores del telescopio MMT mostraron que Sedna en realidad tiene un período de rotación mucho más corto de aproximadamente 10 horas, más típico para un cuerpo de su tamaño. Podría rotar en aproximadamente 18 horas, pero se cree que esto es poco probable. [10]

Características físicas

Sedna tiene una magnitud absoluta de banda V de aproximadamente 1,8, y se estima que tiene un albedo (reflectividad) de alrededor de 0,41, lo que le da un diámetro de aproximadamente 900 km. [14] En el momento del descubrimiento era el objeto más brillante encontrado en el Sistema Solar desde Plutón en 1930. En 2004, los descubridores establecieron un límite superior de 1.800 km en su diámetro; [45] después de las observaciones del telescopio espacial Spitzer , esto se revisó a la baja en 2007 a menos de 1.600 km. [46] En 2012, las mediciones del Observatorio Espacial Herschel sugirieron que el diámetro de Sedna era de 995 ± 80 km , lo que lo haría más pequeño que la luna de Plutón, Caronte. [14] En 2013, el mismo equipo volvió a analizar los datos térmicos de Sedna con un modelo termofísico mejorado y encontró un valor consistente de906+314
−258 km , lo que sugiere que el ajuste del modelo original era demasiado preciso. [8] Las observaciones australianas de una ocultación estelar por Sedna en 2013 produjeron resultados similares en su diámetro, dando longitudes de cuerda1025 ± 135 km y1305 ± 565 km . [9] El tamaño de este objeto sugiere que podría haber sufrido una diferenciación y podría tener un océano líquido subterráneo y posiblemente actividad geológica . [47]

Como Sedna no tiene lunas conocidas, la determinación directa de su masa es aún imposible sin enviar una sonda espacial o quizás localizar un objeto cercano que se vea perturbado gravitacionalmente por el planetoide. Es el objeto transneptuniano más grande que orbita alrededor del Sol y del que no se sabe que tenga un satélite natural. [48] Hasta 2024, las observaciones del telescopio espacial Hubble en 2004 han sido el único intento publicado de encontrar un satélite, [49] [50] y es posible que un satélite se haya perdido en el resplandor de Sedna. [51]

Las observaciones del telescopio SMARTS muestran que Sedna, en luz visible , es uno de los objetos más rojos conocidos en el Sistema Solar, casi tan rojo como Marte . [24] Su pendiente espectral de color rojo intenso es indicativa de altas concentraciones de material orgánico en su superficie. [47] Chad Trujillo y sus colegas sugieren que el color rojo oscuro de Sedna es causado por una extensa capa superficial de lodo de hidrocarburos , denominada tolinas . Las tolinas son una mezcla orgánica de color rojizo, amorfa y heterogénea que se supone que se ha transmutado a partir de compuestos orgánicos más simples, después de miles de millones de años de exposición continua a la radiación ultravioleta , partículas interestelares y otros entornos hostiles a medida que el planeta enano se acerca al Sol o transita el espacio interestelar. [52] Su superficie es homogénea en color y espectro ; Esto puede deberse a que Sedna, a diferencia de los objetos más cercanos al Sol, rara vez es impactada por otros cuerpos, lo que expondría parches brillantes de material helado fresco como el de 8405 Asbolus . [52] Sedna y otros dos objetos muy distantes, 2006 SQ 372 y (87269) 2000 OO 67 , comparten su color con los objetos clásicos externos del cinturón de Kuiper y el centauro 5145 Pholus , lo que sugiere una región de origen similar. [53]

Trujillo y sus colegas han establecido límites superiores para la composición de la superficie de Sedna de 60% para hielo de metano y 70% para hielo de agua. [52] La presencia de metano respalda aún más la existencia de tolinas en la superficie de Sedna, ya que el metano se encuentra entre los compuestos orgánicos capaces de dar lugar a tolinas. [47] Barucci y sus colegas compararon el espectro de Sedna con el de Tritón y detectaron bandas de absorción débiles pertenecientes a hielos de metano y nitrógeno. A partir de estas observaciones, sugirieron el siguiente modelo de la superficie: 24% de tolinas de tipo Tritón, 7% de carbono amorfo , 10% de hielos de nitrógeno, 26% de metanol y 33% de metano. [54] La detección de metano y hielo de agua fue confirmada en 2006 por la fotometría de infrarrojo medio del Telescopio Espacial Spitzer . [47] El Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral observó Sedna con el espectrómetro de infrarrojo cercano SINFONI , encontrando indicios de tolinas y hielo de agua en la superficie. [55]

En 2022, las observaciones espectroscópicas de baja resolución en el infrarrojo cercano (0,7–5 μm) realizadas por el telescopio espacial James Webb (JWST) revelaron la presencia de cantidades significativas de hielo de etano (C 2 H 6 ) y de compuestos orgánicos complejos en la superficie de Sedna. Los espectros del JWST también contienen evidencia de la existencia de pequeñas cantidades de etileno (C 2 H 4 ), acetileno (C 2 H 2 ) y posiblemente dióxido de carbono (CO 2 ). Por otro lado, se encontró poca evidencia de la existencia de metano (CH 4 ) y hielo de nitrógeno, lo que contrasta con las observaciones anteriores. [56]

La posible presencia de nitrógeno en la superficie sugiere que, al menos por un corto tiempo, Sedna puede tener una atmósfera tenue. Durante una órbita de 200 años cerca del perihelio, la temperatura máxima en Sedna debería superar los 35,6 K (−237,6 °C), la temperatura de transición entre el N2 sólido en fase alfa y la fase beta observada en Tritón. A 38 K, la presión de vapor de N2 sería de 14 microbar (1,4 Pa). Las débiles bandas de absorción de metano indican que el metano en la superficie de Sedna es antiguo, en lugar de haberse depositado recientemente. Este hallazgo indica que la superficie de Sedna nunca alcanza una temperatura lo suficientemente alta como para que el metano en la superficie se evapore y luego vuelva a caer en forma de nieve, lo que ocurre en Tritón y probablemente en Plutón. [47]

Origen

En su artículo que anunciaba el descubrimiento de Sedna, Brown y sus colegas lo describieron como el primer cuerpo observado perteneciente a la nube de Oort , la nube hipotética de objetos similares a cometas que se cree que existen a casi un año luz del Sol. Observaron que, a diferencia de los objetos del disco disperso como Eris, el perihelio de Sedna (76 UA) es demasiado distante para que haya sido dispersado por la influencia gravitatoria de Neptuno. [19] Debido a que está considerablemente más cerca del Sol de lo que se esperaba para un objeto de la nube de Oort, y tiene una inclinación aproximadamente en línea con los planetas y el cinturón de Kuiper, describieron al planetoide como un "objeto de la nube de Oort interior", situado en el disco que se extiende desde el cinturón de Kuiper hasta la parte esférica de la nube. [57] [58]

Si Sedna se formó en su ubicación actual, el disco protoplanetario original del Sol debe haberse extendido hasta 75 UA en el espacio. [59] Además de eso, la órbita inicial de Sedna debe haber sido aproximadamente circular, de lo contrario, su formación por la acreción de cuerpos más pequeños en un todo no habría sido posible, porque las grandes velocidades relativas entre planetesimales habrían sido demasiado disruptivas. Por lo tanto, debe haber sido arrastrado a su órbita excéntrica actual por una interacción gravitatoria con otro cuerpo. [60] En su artículo inicial, Brown, Rabinowitz y colegas sugirieron tres posibles candidatos para el cuerpo perturbador: un planeta invisible más allá del cinturón de Kuiper, una sola estrella que pasa o una de las estrellas jóvenes incrustadas con el Sol en el cúmulo estelar en el que se formó. [19]

Brown y su equipo favorecieron la hipótesis de que Sedna fue levantada a su órbita actual por una estrella del cúmulo de nacimiento del Sol , argumentando que el afelio de Sedna de aproximadamente 1.000 UA, que es relativamente cercano en comparación con los de los cometas de largo período, no es lo suficientemente distante como para ser afectado por estrellas que pasan a sus distancias actuales del Sol. Proponen que la órbita de Sedna se explica mejor por el hecho de que el Sol se formó en un cúmulo abierto de varias estrellas que se disociaron gradualmente con el tiempo. [19] [61] [62] Esa hipótesis también ha sido propuesta por Alessandro Morbidelli y Scott Jay Kenyon . [63] [64] Las simulaciones por computadora de Julio A. Fernández y Adrián Brunini sugieren que múltiples pasos cercanos de estrellas jóvenes en un cúmulo de este tipo atraerían a muchos objetos a órbitas similares a Sedna. [19] Un estudio de Morbidelli y Levison sugirió que la explicación más probable para la órbita de Sedna era que había sido perturbada por el paso cercano (aproximadamente 800 UA) de otra estrella en los primeros 100 millones de años aproximadamente de la existencia del Sistema Solar. [63] [65]

EarthMoonCharonCharonNixNixKerberosKerberosStyxStyxHydraHydraPlutoPlutoDysnomiaDysnomiaErisErisNamakaNamakaHi'iakaHi'iakaHaumeaHaumeaMakemakeMakemakeMK2MK2XiangliuXiangliuGonggongGonggongWeywotWeywotQuaoarQuaoarSednaSednaVanthVanthOrcusOrcusActaeaActaeaSalaciaSalacia2002 MS42002 MS4File:10 Largest Trans-Neptunian objects (TNOS).png
Comparación artística de Plutón , Eris , Makemake , Haumea , Gonggong (2007 OR10), Sedna , Quaoar , Orcus , 2002 MS 4 y Salacia .
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La hipótesis del planeta transneptuniano ha sido propuesta en varias formas por numerosos astrónomos, incluyendo Rodney Gomes y Patryk Lykawka. Un escenario involucra perturbaciones de la órbita de Sedna por un cuerpo hipotético de tamaño planetario en la nube de Oort interior . En 2006, simulaciones sugirieron que los rasgos orbitales de Sedna podrían explicarse por perturbaciones de un objeto con masa de Júpiter ( M J ) a 5,000 UA (o menos), un objeto con masa de Neptuno a 2,000 UA, o incluso un objeto con masa de la Tierra a 1,000 UA. [62] [66] Las simulaciones por computadora de Patryk Lykawka han indicado que la órbita de Sedna puede haber sido causada por un cuerpo aproximadamente del tamaño de la Tierra, expulsado hacia afuera por Neptuno al principio de la formación del Sistema Solar y actualmente en una órbita alargada entre 80 y 170 UA del Sol. [67] Los diversos estudios del cielo de Brown no han detectado ningún objeto del tamaño de la Tierra a una distancia de aproximadamente 100 UA. Existe la posibilidad de que un objeto de ese tamaño se haya dispersado fuera del Sistema Solar después de la formación de la nube de Oort interior. [68]

Los investigadores de Caltech Konstantin Batygin y Mike Brown han planteado la hipótesis de la existencia de un planeta supertierra en el Sistema Solar exterior —el Planeta Nueve— para explicar las órbitas de un grupo de objetos transneptunianos extremos que incluye a Sedna. [21] [69] Este planeta sería quizás seis veces más masivo que la Tierra. [70] Tendría una órbita altamente excéntrica, y su distancia promedio del Sol sería aproximadamente 15 veces la de Neptuno (que orbita a una distancia promedio de 30,1 unidades astronómicas (4,50 × 10 9  km)). En consecuencia, su período orbital sería de aproximadamente 7.000 a 15.000 años. [70]

Morbidelli y Kenyon han sugerido que Sedna no se originó en el Sistema Solar, sino que fue capturada por el Sol desde un sistema planetario extrasolar que pasaba , específicamente el de una enana marrón de aproximadamente 1/20 de la masa del Sol ( M ☉ ) [63] [64] [71] o una estrella de la secuencia principal un 80 por ciento más masiva que el Sol, que, debido a su mayor masa, ahora puede ser una enana blanca . En cualquier caso, el encuentro estelar probablemente ocurrió dentro de los 100 millones de años posteriores a la formación del Sol. [63] [72] [73] Los encuentros estelares durante este tiempo tendrían un efecto mínimo en la masa y población final de la nube de Oort, ya que el Sol tenía material en exceso para reponer la nube de Oort. [63]

Población

Tres óvalos superpuestos representan las órbitas.
Diagrama de órbita de Sedna, 2012 VP 113 y Leleākūhonua con cuadrículas de 100 UA para escala

La órbita altamente elíptica de Sedna, y por lo tanto una ventana temporal estrecha para la detección y observación con la tecnología actualmente disponible, significa que la probabilidad de su detección era aproximadamente de 1 en 80. A menos que su descubrimiento fuera una casualidad , se espera que existan otros 40 a 120 objetos del tamaño de Sedna con aproximadamente los mismos parámetros orbitales en el sistema solar exterior. [19] [44]

En 2007, la astrónoma Megan Schwamb describió cómo cada uno de los mecanismos propuestos para la órbita extrema de Sedna afectaría la estructura y la dinámica de cualquier población más amplia. Si un planeta transneptuniano fuera el responsable, todos esos objetos compartirían aproximadamente el mismo perihelio (aproximadamente 80 UA). Si Sedna fue capturada desde otro sistema planetario que rotara en la misma dirección que el Sistema Solar, entonces toda su población tendría órbitas con inclinaciones relativamente bajas y tendrían semiejes mayores que oscilarían entre 100 y 500 UA. Si rotara en la dirección opuesta, entonces se formarían dos poblaciones, una con inclinaciones bajas y otra con inclinaciones altas. Las perturbaciones de las estrellas que pasan producirían una amplia variedad de perihelios e inclinaciones, cada uno de ellos dependiente del número y el ángulo de dichos encuentros. [68]

Una muestra más grande de objetos con el perihelio extremo de Sedna puede ayudar a determinar qué escenario es más probable. [74] "Llamo a Sedna un registro fósil del Sistema Solar más antiguo", dijo Brown en 2006. "Finalmente, cuando se encuentren otros registros fósiles, Sedna ayudará a decirnos cómo se formó el Sol y el número de estrellas que estaban cerca del Sol cuando se formó". [17] Un estudio de 2007-2008 realizado por Brown, Rabinowitz y Megan Schwamb intentó localizar otro miembro de la población hipotética de Sedna. Aunque el estudio fue sensible al movimiento hasta 1.000 UA y descubrió el probable planeta enano Gonggong, no detectó ningún sednoide nuevo. [74] Simulaciones posteriores que incorporaron los nuevos datos sugirieron que probablemente existan alrededor de 40 objetos del tamaño de Sedna en esta región, siendo el más brillante de magnitud similar a Eris (−1,0). [74]

En 2014, Chad Trujillo y Scott Sheppard anunciaron el descubrimiento de 2012 VP 113 , [36] un objeto de la mitad del tamaño de Sedna, una órbita de 4.200 años similar a la de Sedna y un perihelio dentro del rango de Sedna de aproximadamente 80 UA; [75] especularon que esta similitud de órbitas puede deberse al efecto de pastoreo gravitacional de un planeta transneptuniano. [76] Otro objeto transneptuniano de alto perihelio fue anunciado por Sheppard y sus colegas en 2018, designado provisionalmente 2015 TG 387 y ahora llamado Leleākūhonua . [77] Con un perihelio de 65 UA y una órbita aún más distante con un período de 40.000 años, su longitud de perihelio (la ubicación donde hace su aproximación más cercana al Sol) parece estar alineada con las direcciones tanto de Sedna como de 2012 VP 113 , lo que refuerza el caso de una aparente agrupación orbital de objetos transneptunianos que se sospecha que están influenciados por un hipotético planeta distante, denominado Planeta Nueve. En un estudio que detalla la población de Sedna y la dinámica orbital de Leleākūhonua, Sheppard concluyó que el descubrimiento implica una población de alrededor de 2 millones de objetos de la Nube de Oort interior de más de 40 km, con una masa total en el rango de1 × 10 22  kg (varias veces la masa del cinturón de asteroides y el 80% de la masa de Plutón). [78]

Sedna se recuperó de los datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito en 2020, como parte del trabajo preliminar para un estudio de todo el cielo en busca del Planeta Nueve y otros objetos transneptunianos aún desconocidos. [79]

Clasificación

El descubrimiento de Sedna renovó la vieja cuestión de qué objetos astronómicos deberían ser considerados planetas y cuáles no. El 15 de marzo de 2004, artículos sobre Sedna en la prensa popular informaron engañosamente que se había descubierto un décimo planeta. Esta cuestión se resolvió para muchos astrónomos aplicando la definición de planeta de la Unión Astronómica Internacional , adoptada el 24 de agosto de 2006, que establecía que un planeta debía haber despejado el vecindario alrededor de su órbita. No se espera que Sedna haya despejado su vecindario; cuantitativamente hablando, se estima que su parámetro de Stern-Levison es mucho menor que 1. [d] La UAI también adoptó el término planeta enano para los no planetas más grandes (a pesar del nombre) que, como los planetas, están en equilibrio hidrostático y, por lo tanto, pueden mostrar actividad geológica similar a la de los planetas, pero que no han despejado sus vecindarios orbitales. [81] Sedna es lo suficientemente brillante y, por lo tanto, lo suficientemente grande como para esperar que esté en equilibrio hidrostático. [82] Por lo tanto, los astrónomos generalmente consideran a Sedna un planeta enano. [55] [83] [84] [85] [86] [87]

Además de su clasificación física, Sedna también se clasifica según su órbita. El Minor Planet Center, que cataloga oficialmente los objetos del Sistema Solar, designa a Sedna solo como un objeto transneptuniano (ya que orbita más allá de Neptuno), [88] al igual que la Base de datos de cuerpos pequeños del JPL . [89] La cuestión de una clasificación orbital más precisa ha sido muy debatida, y muchos astrónomos han sugerido que los sednoides , junto con objetos similares como 2000 CR 105 , se coloquen en una nueva categoría de objetos distantes llamados objetos de disco disperso extendido (E-SDO), [90] objetos separados , [91] objetos separados distantes (DDO), [66] o dispersos-extendido en la clasificación formal del Deep Ecliptic Survey . [92]

Exploración

Sedna llegará al perihelio alrededor de julio de 2076. [6] [b] Este acercamiento al Sol proporciona una ventana de oportunidad para estudiarlo que no volverá a ocurrir durante más de 11 mil años. Debido a que Sedna pasa gran parte de su órbita más allá de la heliopausa , el punto en el que el viento solar da paso al viento de partículas interestelares , examinar la superficie de Sedna proporcionaría información única sobre los efectos de la radiación interestelar, así como las propiedades del viento solar en su extensión más lejana. [93] Se calculó en 2011 que una misión de sobrevuelo a Sedna podría tomar 24,48 años utilizando una asistencia gravitatoria de Júpiter , basándose en las fechas de lanzamiento del 6 de mayo de 2033 o el 23 de junio de 2046. Sedna estaría a 77,27 o 76,43 UA del Sol cuando la nave espacial llegue cerca del final de 2057 o 2070, respectivamente. [16] Otras posibles trayectorias de vuelo implican asistencia gravitacional de Venus, la Tierra, Saturno y Neptuno, así como de Júpiter. [94] La investigación en la Universidad de Tennessee también ha examinado la posibilidad de un módulo de aterrizaje. [95]

Notas

  1. ^ abc Dada la excentricidad orbital de este objeto, diferentes épocas pueden generar soluciones de ajuste óptimo de dos cuerpos no perturbados y heliocéntricos muy diferentes para el período orbital. Usando una época de 1990, Sedna tiene una órbita de 12.100 años, [3] pero usando una época de 2019, Sedna tiene una órbita de 10.500 años. [30] Para objetos con una excentricidad tan alta, el baricentro del Sistema Solar (Sol+Júpiter) genera soluciones que son más estables que las soluciones heliocéntricas. [31] Usando JPL Horizons , el período orbital baricéntrico es consistentemente de alrededor de 11.388 años, con una variación de 2 años durante los próximos dos siglos. [5]
  2. ^ ab Diferentes programas que utilizan diferentes épocas y/o conjuntos de datos producirán fechas ligeramente diferentes para el perihelio de Sedna , ya que generan soluciones instantáneas no perturbadas de 2 cuerpos. Utilizando una época de 2020, la base de datos de cuerpos pequeños del JPL tiene una fecha de perihelio del 9 de  marzo de 2076. [2] Utilizando una época de 1990, el Lowell DES tiene un perihelio en 2479285.9863 (14 de diciembre de 2075). A partir de 2021 , el JPL Horizons (utilizando una integración numérica mucho más precisa ) indica una fecha de perihelio del 18  de julio de 2076. [6]
  3. ^ La búsqueda del HST no encontró ningún candidato a satélite que fuera aproximadamente 500 veces más débil que Sedna (Brown y Suer 2007). [44]
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