Vad är en dvärgplanet? Vissa astronomer har ställt den frågan efter att Pluto avlägsnades från planethood för nästan ett decennium sedan, delvis på grund av upptäckter av andra världar med liknande proportioner.
Idag tillkännagav astronomer upptäckten av 2012 VP113, en värld som, förutsatt att dess reflektionsförmåga är måttlig, är 280 mil (450 kilometer) i storlek och kretsar ännu längre bort från solen än Pluto eller till och med den avlägsna Sedna (tillkännagavs 2004) . Om VP113 2012 huvudsakligen består av is, skulle detta göra den tillräckligt stor (och rund) för att vara en dvärgplanet, säger astronomerna.
Om man tittar vidare på upptäckten av VP113 2012 uppstår dock flera frågor. Vilka är gränserna för Oort Cloud, regionen med isiga kroppar där medupptäckarna säger att det finns? Placerades den där på grund av ett slags Planet X? Och vad är definitionen av en dvärgplanet ändå?
Först lite om VP113 2012. Dess närmaste inställning till solen är cirka 80 astronomiska enheter, vilket gör den 80 gånger längre från solen än jorden är. Detta sätter objektet i ett område i rymden som tidigare kändes för att innehålla Sedna (76 AU borta). Det är också långt borta från Kuiper Belt, en region med steniga och isiga kroppar mellan 30 och 50 AU som inkluderar Pluto.
”Upptäckten av VP113 2012 bekräftar att Sedna inte är ett isolerat objekt; istället kan båda kropparna vara medlemmar i det inre Oort Cloud, vars objekt kan överträffa alla andra dynamiskt stabila populationer i solsystemet, ”skrev författarna i sitt upptäcktsdokument, publicerat idag i Nature.
Oort-molnet (uppkallad efter den holländska astronomen Jan Oort, som först föreslog det) tros innehålla ett stort antal små, isiga kroppar. Denna NASA-webbsida definierar sina gränser mellan 5 000 och 100 000 AU: er, så 2012 VP113 faller uppenbarligen inte till detta.
Astronomerna antar att 2012 VP113 är en del av en samling "inre Oort-molnobjekt" som gör sin närmaste strategi på ett avstånd av mer än 50 AU, en gräns som tros undvika någon "betydande" störning från Neptun. Banor av dessa objekt skulle sträcka sig längre än 1500 AU, en plats som antas som en del av det "yttre Oort-molnet" - platsen där "galaktiska tidvatten börjar bli viktiga i formningsprocessen", skrev teamet.
”Vissa av dessa inre Oort-molnobjekt kan konkurrera med storleken på Mars eller till och med Jorden. Detta beror på att många av de inre Oort-molnobjekten är så avlägsna att till och med mycket stora sådana skulle vara för svaga för att upptäcka med nuvarande teknik, ”uttalade Scott Sheppard, medförfattare till tidningen och en solsystemforskare vid Carnegie Institution for Science . (Huvudförfattaren är Gemini Observatory's Chadwick Trujillo, som tillsammans upptäckte flera dvärgplaneter med Mike Browns California Institute of Technology.)
En stor fråga är hur VP113 och Sedna blev 2012. Och naturligtvis, med bara två objekt, är det svårt att dra några definitiva slutsatser. Teori 1 antar att gasjätteplaneterna bortom jorden kastade ut en "skurk" planet (eller planeter) som i sin tur kastade föremål från Kuiper Belt till det mer avlägsna inre Oort Cloud. "Dessa planetstorlekar kan antingen förbli (osynliga) i solsystemet eller ha kastats ut från solsystemet under skapandet av det inre Oort-molnet," skrev forskarna.
(Planet X hoppas: Observera att NASA just släppte resultat från sin Wide-Field Infrared Survey Explorer som inte hittade något Saturns storlek (eller större) så långt som 10 000 AU och inget större än Jupiter vid 26 000 AU.)
Teori 2 antyder att en förbipasserande stjärna förflyttade objekt närmare solen in i det inre Oort-molnet. Den sista, "mindre utforskade" teorin är att dessa objekt är "extrasolära planetesimaler" - små världar från andra stjärnor - som råkade vara nära solen när den föddes i ett fält av stjärnor.
Men hur dessa objekt blev, beräknar astronomerna att det finns 900 objekt med banor som liknar Sedna och 2012 VP113 som har diametrar större än 1 000 mil. Hur vet vi vilka är dvärgplaneter, med tanke på deras avstånd och små storlek?
Internationella astronomiska unionens definition av en dvärgplanet nämner inte hurstorett mål måste vara att kvalificera sig som en dvärgplanet. Den lyder: ”En dvärgplanet är ett objekt i omloppsbana runt solen som är tillräckligt stor (tillräckligt massiv) för att få sin egen tyngdkraft att dra sig till en rund (eller nästan rund) form. I allmänhet är en dvärgplanet mindre än Merkurius. En dvärgplanet kan också kretsa i en zon som har många andra föremål i sig. Till exempel är en bana inom asteroidbältet i en zon med många andra föremål. "
Samma sida nämner att det bara finns fem erkända dvärgplaneter: Ceres, Pluto, Eris, Makemake och Haumea. Brown ledde upptäckten av de tre sista dvärgplaneterna i denna lista och kallar sig själv "mannen som dödade Pluto" eftersom hans fynd hjälpte till att avlägsna Pluto från planethood till dvärgplanets status.
Det är svårt för officiella organ att hålla jämna steg med upptäckten. Browns webbsida listar 46 "troliga" dvärgplaneter, som enligt denna definition skulle ge honom 15 upptäckter.
"Verklighet ... uppmärksammar inte mycket officiella listor som hålls av IAU eller av någon annan," skrev han på den sidan. ”En mer intressant fråga att ställa är: hur många runda föremål finns det i solsystemet som inte är planeter? Dessa är per definition dvärgplaneter, oavsett om de någonsin kommer till någon officiellt sanktionerad lista. Om kategorin dvärgplanet är viktig, är det verkligheten som är viktig, inte den officiella listan. ”
Hans analys (som fokuserar på Kuiper Belt-objekt) konstaterar att de flesta objekt är för svaga för att vi ska märka om de är runda eller inte, men du kan få en uppfattning om hur runt ett objekt är utifrån dess storlek och sammansättning. Aeresoidbältets Ceres (på 900 mil eller 900 km) är det enda kända runda, steniga föremålet.
När det gäller icier föremål föreslog han att titta på isiga månar för att förstå hur litet ett objekt kan vara och fortfarande vara runt. Saturnus måne Mimas är rund på 400 mil (400 km), vilket han klassificerar som en "rimlig lägre gräns" (eftersom observerade satelliter på 200 mil / 200 km inte är runda).
Upptäckten av VP113 2012 kom med tillstånd av den nya Dark Energy Camera (DECam) vid National Optical Astronomy Observatory: s 4-meters teleskop i Chile. Banan bestämdes med Magellan 6,5-meters teleskop vid Carnegies Las Campanas observatorium, också i Chile.
Papperet, kallad ”En sedna-liknande kropp med en perihelion av 80 astronomiska enheter”, kommer snart att finnas tillgänglig på Naturens webbplats.
