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Sednoide

Las órbitas de los tres sednoides conocidos con la órbita circular de 30 UA de Neptuno en azul.
Las magnitudes aparentes de los tres sednoides conocidos.
Imagen del descubrimiento de Sedna , el sednoide homónimo y el primer conocido

Un sednoide es un objeto transneptuniano con un semieje mayor grande y un perihelio alto , similar a la órbita del planeta enano Sedna . El consenso entre los astrónomos es que solo hay tres objetos conocidos de esta población: Sedna, 2012 VP 113 y 541132 Leleākūhonua ( 2015 TG 387 ). [1] Los tres tienen perihelios mayores que60 UA . [2] Estos objetos se encuentran fuera de un espacio aparentemente casi vacío en el Sistema Solar y no tienen interacción significativa con los planetas. Por lo general, se agrupan con los objetos separados . Algunos astrónomos [3] consideran que los sednoides son objetos de la Nube de Oort Interior (COI) , aunque originalmente se predijo que la Nube de Oort Interior , o Nube de Hills, se encontraría más allá de las 2000 UA, más allá de la afelia de los tres sednoides conocidos.

Un intento de definir con precisión los sednoides es cualquier cuerpo con un perihelio mayor que50 UA y un semieje mayor mayor que150 UA . [4] [5] Sin embargo, esta definición se aplica a objetos como 2013 SY 99 y 2021 RR 205 , [6] que tienen perihelios más allá de las 50 UA y semiejes mayores sobre las 700 UA. A pesar de esto, se piensa que estos objetos no pertenecen a los sednoides, sino a la misma clase dinámica que 474640 Alicanto , 2014 SR 349 ​​y 2010 GB 174. [7] [1]

Con sus altas excentricidades (superiores a 0,8), los sednoides se distinguen de los objetos de alto perihelio con excentricidades moderadas que están en resonancia estable con Neptuno, a saber, 2015 KQ 174 , 2015 FJ 345 , (612911) 2004 XR 190 ("Buffy"), (690420) 2014 FC 72 y 2014 FZ 71. [8 ]

Órbitas inexplicables

Las órbitas de los sednoides no pueden explicarse por perturbaciones de los planetas gigantes , [9] ni por la interacción con las mareas galácticas . [4] Si se formaron en sus ubicaciones actuales, sus órbitas originalmente deben haber sido circulares; de lo contrario, la acreción (la coalescencia de cuerpos más pequeños en otros más grandes) no habría sido posible porque las grandes velocidades relativas entre planetesimales habrían sido demasiado disruptivas. [10] Sus órbitas elípticas actuales pueden explicarse por varias hipótesis:

  1. Estos objetos podrían haber tenido sus órbitas y distancias de perihelio "elevadas" por el paso de una estrella cercana cuando el Sol todavía estaba incrustado en su cúmulo estelar de nacimiento . [11] [12]
  2. Podrían haber sido capturados alrededor de estrellas que pasaban por allí, muy probablemente en el cúmulo de nacimiento del Sol. [9] [13]
  3. Sus órbitas podrían haber sido alteradas por un cuerpo de tamaño planetario aún desconocido más allá del cinturón de Kuiper, como el hipotético Planeta Nueve . [14] [15]
  4. Sus distancias de perihelio podrían haber sido "elevadas" por un planeta rebelde presente temporalmente en el sistema solar primitivo. [16] [17]

Miembros conocidos

Órbitas y posiciones de tres sednoides conocidos (marcados en rosa) y varios otros objetos transneptunianos extremos a partir de 2021

Los tres primeros sednoides conocidos, como todos los objetos separados más extremos (objetos con semiejes mayores > 150 UA y perihelio > 30 UA; la órbita de Neptuno ), tienen una orientación similar ( argumento del perihelio ) de ≈ 0° (338° ± 38° ). Esto no se debe a un sesgo observacional y es inesperado, porque la interacción con los planetas gigantes debería haber aleatorizado sus argumentos de perihelio (ω), [4] con períodos de precesión entre 40 Myr y 650 Myr y 1,5 Gyr para Sedna. [13] Esto sugiere que uno [4] o más [21] perturbadores masivos no descubiertos pueden existir en el Sistema Solar exterior. Una súper-Tierra a 250 UA haría que estos objetos libraran alrededor de ω =0° ± 60° durante miles de millones de años. Hay múltiples configuraciones posibles y una supertierra de bajo albedo a esa distancia tendría una magnitud aparente por debajo de los límites de detección actuales de todo el cielo. Esta hipotética supertierra ha sido bautizada como Planeta Nueve . Los perturbadores más grandes y más distantes también serían demasiado débiles para ser detectados. [4]

A partir de 2016 , [ necesita actualización ] 27 objetos conocidos tienen un semieje mayor mayor de 150 UA, un perihelio más allá de Neptuno, un argumento de perihelio de340° ± 55° y un arco de observación de más de 1 año. [22] 2013 SY 99 , 2014 ST 373 , 2015 FJ 345 , (612911) 2004 XR 190 , (690420) 2014 FC 72 y 2014 FZ 71 están cerca del límite del perihelio de 50 UA, pero no se consideran sednoides.

El 1 de octubre de 2018, se anunció el hallazgo de Leleākūhonua , entonces conocido como 2015 TG 387 , con un perihelio de 65 UA y un semieje mayor de 1094 UA. Con un afelio de más de 2100 UA, el objeto se encuentra más alejado que Sedna .

A finales de 2015, V774104 fue anunciado en la conferencia de la División de Ciencias Planetarias como otro candidato a sednoide, pero su arco de observación era demasiado corto para saber si su perihelio estaba incluso fuera de la influencia de Neptuno. [23] La charla sobre V774104 probablemente pretendía referirse a Leleākūhonua ( 2015 TG 387 ) aunque V774104 es la designación interna para el no sednoide 2015 TH 367 .

Los sednoides podrían constituir una clase dinámica adecuada, pero pueden tener un origen heterogéneo; la pendiente espectral de 2012 VP 113 es muy diferente de la de Sedna. [24]

Malena Rice y Gregory Laughlin aplicaron un algoritmo de búsqueda de apilamiento por desplazamiento dirigido para analizar datos de los sectores 18 y 19 de TESS en busca de objetos candidatos del Sistema Solar exterior. [25] Su búsqueda recuperó objetos conocidos como Sedna y produjo 17 nuevos candidatos a cuerpos del Sistema Solar exterior ubicados a distancias geocéntricas en el rango de 80 a 200 UA, que necesitan observaciones de seguimiento con recursos de telescopios terrestres para su confirmación. Los primeros resultados de un estudio con el telescopio William Herschel destinado a recuperar estos candidatos a TNO distantes no lograron confirmar dos de ellos. [26] [27]

Población teórica

Cada uno de los mecanismos propuestos para la órbita extrema de Sedna dejaría una marca distintiva en la estructura y dinámica de cualquier población más amplia. Si un planeta transneptuniano fuera el responsable, todos esos objetos compartirían aproximadamente el mismo perihelio (≈80 UA). Si Sedna hubiera sido capturado 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 dependiendo del número y el ángulo de dichos encuentros. [28]

Por lo tanto, adquirir una muestra más grande de tales objetos ayudaría a determinar qué escenario es el más probable. [29] "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". [30] Un estudio de 2007-2008 realizado por Brown, Rabinowitz y Schwamb intentó localizar a otro miembro de la población hipotética de Sedna. Aunque el estudio fue sensible al movimiento hasta 1000 UA y descubrió el probable planeta enano Gonggong , no detectó nuevos sednoides. [29] 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 la de Eris (−1,0). [29]

Tras el descubrimiento de Leleākūhonua, Sheppard et al. concluyeron que 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 , aproximadamente la masa de Plutón y varias veces la masa del cinturón de asteroides . [31]

Véase también

Referencias

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