Planety karłowate Ceres, 1801 Pluton, 1930 Eris, 2003 Makemake, 2005 Haumea 2004, księżyce Hi iaka, Namaka
Pas Kuipera Zawiera setki tysięcy małych ciał, z których największe mają średnicę ok.2500 km Zawiera miliardy komet krótkookresowych (< 200 lat). Są to najstarsze, najbardziej prymitywne obiekty w US. Są kluczem do poznania składu macierzystej mgławicy protoplanetarnej. Podobne pasy wykryte zostały przy dziewięciu innych gwiazdach, m.in. HD 138664 w gwiazdozbiorze Wilka i HD 53143 w Karinie.
Parametry orbitalne i fizyczne Name Ceres Pluto Eris MPC number 1 134340 136199 Region of Solar system Asteroid belt Kuiper belt Scattered disc Diameter 975 909 km 2306 km 2400 km Mass in kg 9.5 10 20 kg 1.305 10 22 kg 1.5 10 22 kg Density (in kg/m 3 ) 2.08 2.0 Rotation period (d) 0.3781-6.38718 1.08 Orbital period (y) 4.599 248.09 557 Eccentricity 0.080 0.248 0.441 Inclination 10.587 17.14175 44.187 Mean surface temp. (K) 167 40 30 Number of natural satellites 0 5 1 Date of Discovery 1.01.1801 18.02.1930 5.01.2005
cd. Name Makemake Haumea MPC number 136472 36108 Region of Solar system Cubewano Cubewano Diameter 1 500 km 1960x1518x996 km Mass in kg 4 4 10 21 kg 4 10 21 kg Density (in kg/m 3 ) 2.0 2.6-3.3 Rotation period (d) 0.93 4 h Orbital period (y) 309.88 285.4 Eccentricity 0.159 0.188 Inclination 28.96 28.19 Mean surface temp.(k) 30-35 <50 Number of natural satellites 1 2 Date of Discovery 31.03.2005 28.12.2004
Kandydaci na planety karłowate Name Category Diameter Mass Orcus Plutino 840-1880 km 7.0 10 20 kg Sedna Scattered-Extended object 1180 1800 km 6.1 10 21 kg Quaoar Cubewano 989-1346? km 2.6 10 21 kg Charon Plutino 1207 km ± 3 km 1.52 10 21 kg 2002 TC 302 Scattered disc object 1200 km unknown Varuna Cubewano ~936 km ~5.9 10 20 kg 2002 UX 25 Cubewano ~910 km ~7.9 10 20 kg 2002 TX 300 Cubewano <900 km unknown Ixion Plutino <822 km unknown
Sedna Scattered-Extended object 1180 1800 km Peryhelium 90AU, aphelium 975AU, okres ~12 000 lat Orbita - wynik perturbacji przechodzącego w pobliżu obiektu wielkości planety lub też przejścia gwiazdy Powierzchnia-barwa czerwona, prawie jak Marsa. Skład: Tholin (mieszanina azotu i metanu podobna do tej na Trytonie) 24%, węgiel amorficzny 7%, lód metanolowy 24%, metan 33%
Pluton
Atmosfera
Pory roku Różnica w nasłonecznieniu między latem a zimą 280% (Ziemia 5%)
Atmosfera i mgły na Plutonie - New Horizons Zdjęcie zrobione 16 godzin po minięciu Plutona
Atmosfera przy najbliższym zbliżeniu
Atmosfera Plutona
Atmosfera rozciąga się na kilka promieni Plutona (ok. 1600km), ciśnienie 0.00001 bara Od 1988 atmosfera niewytłumaczalnie zwiększała swoje rozmiary, mimo że Pluton oddalał się od peryhelium (wewnętrzna aktywność, uderzenia meteorytów) sonda New Horizons (2015) zmierzyła dużo niższe ciśnienie atmosfery, na podstawie czego wyznaczono jej masę całkowitą prawie pół razy mniejszą niż zmierzoną w 1988 roku.
Powierzchnia Plutona https://www.youtube.com/watch?v=gkmixf1pc2w
Widma absorbcyjne powierzchni
Skład powierzchni
Twory powierzchniowe
Różnorodność Sputnik Planum
Komórki konwekcyjne
Góry i lodowce azotowe
Azotowe lodowce Sputnik Planum
Lawa azotowa
Jamy
Maskony Plutona?
Kriowulkanizm Wright Mons i Piccard Mons Średnica ok. 150 km, wysokość 4 km
Śnieg metanowy w Cthulhu Regio
Kratery
Wnętrze
Oddziaływanie z wiatrem słonecznym
Planeta podwójna
PLUTON CHARON Masa [x10^24 kg] 0.0125 0.0019 Gęstość [g/cm^3] 1.75 2.0 Promień [km] równikowy 1 195 593 biegunowy 1 195 593 g [m/s^2] 0.58 0.21 Prędkość ucieczki [km/s] 1.1 0.58 GM [x10^6 km^3/s^2] 0.00083 Temp. pow. [K] 50 Ilość naturalnych satelitów - 5
Pluton Charon Średnia odległość [AU] 39.236 19640km (od P.) Perihelium [AU] 29.658 Aphelium [AU] 49.305 Mimośród 0.249 0.0076 Nachylenie [^o] 17.16 98.8 Okres orbitalny (syderyczny) [lata] 247.7-6.3872 d Okres obrotu (syderyczny) -6.3872 d -6.3872 d Długość dnia [h] 153.2928 Nachylenie osi obrotu do - - do orbity [^o] 122.53 119
1. Siły pływowe powinny doprowadzić do kołowości orbity Charona w ciągu 1-10 mln lat, oznacza to, że układ Pluton-Charon musiał być niedawno poddany jakimś zaburzeniom. 2. Świadczy o tym również drobna różnica nachyleń osi rotacji obu składników. Ze względu na działanie sił pływowych osie te powinny być równoległe do siebie
Charon
brak atmosfery powierzchnia lody H2O potężny kanion aktywne kriogejzery i kriowulkany ciemny teren Mordor, miejsce kondensacji gazów uciekających z Plutona teren młody powierzchnia pokryta tholinem zgrafitowany węgiel, powstający w wyniku podgrzewania węgla przez promieniowanie słoneczne. Tholin stary kolor szary, młody czerowonawy.
Argo Chasma ogromny kanion 700 km długości, 9 km głębokości
Pochodzenie układu Pluton- Charon
Pluton powierzchnia - lód azotowy (98%), metanowy, CO (łącznie <2%) oraz zmieszany z azotowym C_2H_6 (reliktowy lub pochodzenia UV), pod powierzchnią gruba warstwa lodu H_2O możliwy ocean Charon powierzchnia - lód wodny (heksagonalny), choć powinien być amorficzny, 25% amoniak i uwodniony amoniak źródła dodatkowego ciepła: spadek kometarny (odparowanie H_2O, która rozproszyła się wokół Charona i w końcu skondensowała na jego powierzchni ciągłe bombardowanie małymi meteorytami silne efekty pływowe (potrójny rezonans) powolne tonięcie materiału skalnego w lodowo-skalnej powierzchni Obecność amoniaku sugeruje niewielką grubość skorupy i działalność wulkaniczną
Księżyce Plutona https://www.youtube.com/watch?v=ei5af6bw56e Pluton i Charon są głównie skaliste, podczas gdy pozostałe księżyce są lodowe, zbudowane głównie z lodu wodnego Charon ma około 10% lodów więcej niż Pluton
Ceres
Porównanie rozmiarów Eris Charon Ceres Vesta Ceres
Odkrycie Discoverer Giuseppe Piazzi Discovery date January 1, 1801 Category Main belt, Dwarf Planet
Elementy orbitalne Epoch November 26, 2005 (JD 2453700.5) Eccentricity (e) 0.080 Semi-major axis (a) 2.766 AU Perihelion (q) 2.544 AU Aphelion (Q) 2.987 AU Orbital period (P) 1679.819 d (4.599 a) Mean orbital speed 17.882 km/s Inclination (i) 10.587 Longitude of the ascending node (Ω) 80.410 Argument of perihelion (ω) 73.271 Mean anomaly (M) 108.509
Fizyczne właściwości Dimensions 975 909 km [1] Mass 9.46 ± 0.04 10 20 kg Density 2.08 g/cm³ Surface gravity 0.27 m/s² Escape velocity 0.51 km/s Rotation period 0.3781 d Spectral class G-type asteroid (węglowa) Absolute magnitude 3.34 Albedo (geometric) 0.113 Mean surface temperature ~167 K max: 239 K (-34 C) [
Ceres
Ceres 2015, misja Dawn
Atmosfera 2012 Herschel pierwsza detekcja pary wodnej w pasie planetoid Para wodna uwalniana jest głównie w dwóch ciemnych miejscach Piazzi (123 E, 21 N) and Region A (231 E, 23 N) Szacuje się, ze uwalniane jest ok. 6 kg pary na sekundę.
Znikająca atmosfera 1. 1990 nic 2. 1991 jony wodorotlenkowe 3. 2007 nic 4. 2012 Hershel para wodna w 2 miejscach 5. 2016 dane z Dawn - jony OH- w momentach silnej aktywności Słońca Niebieski silna koncentracja wodoru Energetyczne cząsteczki wiatru słonecznego uderzają w lód na powierzchni lub blisko pod powierzchnią uwalniając wodę i taka cienka atmosfera może utrzymywać się kilka dni
bardzo rzadka atmosfera (para wodna z odgazowywanego lodu) brak pola magnetycznego
Powierzchnia HST 1995- krater Piazzi HST 2003 Dawn 16.05.2015 1. Powierzchnia pokraterowana 2. W niektórych miejscach jasno świecące plamy 3. Spotyka się również gładkie równiny i chaotyczne tereny
Różnice w morfologii powierzchni świadectwo aktywności Ceres
Kratery i jasne plamy na powierzchni kratery Ceres małe do 270 km, krater Westy 500km Dużo z nich posiada w centrum wgłębienie, inne mają wierzchołki
Woda w permanentnie zacienionych kraterach https://www.youtube.com/watch?v=yidss56wxzc&feature=youtu.be
Krater Occator i góra Ahuna Mons prawdopodobie sól z dodatkiem MgSO 4 6H 2 O
Kriowulkan Ahuna Mons (4km wysokość, 17 km podstawa)
Wnętrze Ceres
Eris
a = 67.7 AU, 557 lat e = 0.442 i = 44.2 Eris & Dysnomia
Obserwacje spektroskopowe w bliskiej podczerwieni wykonane przy użyciu dużego (średnica 8 m) teleskopu Gemini North na Manua Kea wykazały obecność lodu metanowego na powierzchni Eris. Podobną charakterystykę ma powierzchnia Plutona. Obecność lodu metanowego wskazuje na istnienie pierwotnej powierzchni, która nigdy nie została znacząco ogrzana od momentu powstania. Oznacza to, że Eris zawsze pozostawała na dalekich peryferiach Układu Słonecznego. Powierzchnia Eris ma szare zabarwienie, w przeciwieństwie do lekko czerwonawego Plutona.
powierzchnia Eris odbija więcej światła 86% (Pluton 60%), tyle co Enceladus, na powierzchni którego odkryto gejezery lodowe zalewające powierzchnię świeżym lodem obecnie (2006) w aphelium najzimniejsza (30K), za 280 lat w perihelium, oczekiwany wzrost temperatury prawie dwukrotny struktura wewnętrzna podobna do Plutona
Dysnomia (S/2005 (2003 UB 313 lub Gabrielle) Discovery date: September 10, 2005 [1] Orbital characteristics Semi-major axis: 37,370±150 km Eccentricity: <0.013 Orbital period: 15.774±0.002 d Inclination: 142±3 Physical characteristics Equatorial radius: 175±75 km [3]
Makemake
Makemake (2005 FY9 lub Easterbunny) Zaliczona do planet karłowatych (plutoidy) w czerwcu 2008. Wcześniej znana jako 2005FY9 lub Easterbunny HST, listopad 2006
Makemake ma księżyc (2015) https://www.youtube.com/watch?v=uw8fvenwxuu
Orbita Nachylenie płaszczyzny orbity do ekliptyki 29 stopni Mimosród 0.154 Okres obiegu 310 lat Aphelium osiągnie w 2035 roku
Właściwości fizyczne Około 1500 km średnicy Wysokie albedo (0.8) Obrót w ciągu 7.77 godzin Temperatura powierzchni (obecnie) 29K Analiza widmowa wykazuje obecność lodu metanowego (mało azotu) Nie posiada atmosfery, a co najwyżej lokalne chmury gazu przy powierzchni (zakrycie gwiazdy w 2012 roku)
Haumea
Haumea (2003 EL61) Hi'iaka Zaliczona do planet karłowatych (plutoidy) we wrześniu 2008. Wcześniej znana jako 2003 EL61 lub Santa Namaka Hi iaka ma zaledwie 1% masy Haumei a Namaka tylko 0.2%, orbity nachylone do siebie pod kątem 40 stopni. Okres obiegu Hi iaki 49 dni, orbita niemal kołowa. Okres obiegu Namaki 19 dni
Rok 2009 sezon zaćmień, zakryć i przejść satelitów na tle Haumei
2003 EL 61 ("Santa") Cubewano ~ 1500 km Szybka rotacja (4h) sugeruje kształt elipsoidy Powierzchnia podobna do Charona 2/3 lód wodny (amorficzny), pozostały materiał nieznany Księżyce: Pólosie wielkie 49500km i 39300, Średnice 310 i 170km
Rodzina Haumei Pochodzenie prawdopodobnie w wyniku kolizyjnego rozpadu większego ciała o gęstości ok. 2g/cm^3, podobnego budową do Plutona i Eris (zbudowanych w połowie z lodu i skał). Kolizja zdarła część lodową pozostawiając jej resztki na powierzchni i zwiększyła prędkość rotacji Haumei. Potwierdzenie Hi iaka i Namaka są całkowicie lodowe oraz w pobliżu odkryto 5 dodatkowych drobnych ciał lodowych mających dokładnie to samo widmo. lód skały Orbita Haumei jest w niestabilnym rezonansie 7:12 z Neptunem, gdy wydostanie się z rezonansu (za około 1 mld lat) obiekt może skierować się w stronę wnętrza US. http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/2003el61/
Planety karłowate https://www.youtube.com/watch?v=ho5fe yftfss (Pluton, Ceres, Eris, Makemake)` https://www.youtube.com/watch?v=87hyb kcbloi wykład Jeffa Moore (New Horizons team) o Plutonie https://www.youtube.com/watch?v=_g9lu dklwoy&t=3000s wykład o Ceres