Sedan början av 2000-talet har fler och fler föremål upptäckts i det yttre solsystemet som liknar planeter. Men tills de är officiellt sekretessbelagda, villkoren Kuiperbältsobjekt (KBO) och Trans-Neptuniskt objekt (TNO) används ofta. Detta är verkligen sant för Orcus, ett annat stort föremål som upptäcktes i Plutos grannskap för ungefär ett decennium sedan.
Även om de liknar storleken och omloppsegenskaperna Pluto , Orcus är Plutos motsats på många sätt. Av denna anledning hänvisas Orcus ofta till som 'anti-Pluto', ett faktum som i hög grad bidrog till valet av dess namn. Även om Orcus ännu inte officiellt har kategoriserats som en dvärgplanet av IAU, är många astronomer överens om att den uppfyller alla krav och kommer att vara det i framtiden.
Upptäckt och namngivning:
Orcus upptäcktes den 17 februari 2004 av Michael Brown från Caltech, Chad Trujillo från Gemini Observatory och David Rabinowitz från Yale University. Även om de upptäckts med hjälp av bilder som togs 2004, har föråterställningsbilder av Orcus identifierats så långt tillbaka som till den 8 november 1951.
Provisoriskt känd som 90482 2004 DW, den 22 november 2004 tilldelades namnet Orcus. I enlighet med IAU:s astronomiska konventioner , objekt med en liknande storlek och omloppsbana som Pluto ska döpas efter underjordiska gudar. Därför föreslog upptäcktsteamet namnet Orcus, efter den etruskiska guden för underjorden och motsvarigheten till den romerska guden Pluto.
90482 Orcus. Orcus plats visas i den gröna cirkeln (överst till vänster). Kredit: NASA
Storlek, massa och omloppsbana:
Med tanke på dess avstånd har uppskattningar av Orcus diameter och massa varierat över tiden. Under 2008 gjordes observationer med hjälp av Spitzer rymdteleskop i det avlägsna infraröda placerade dess diameter på 958,4 ± 22,9 km. Efterföljande observationer gjorda 2013 med hjälp av Herschel rymdteleskop vid submillimetervåglängder ledde till att liknande uppskattningar gjordes.
Dessutom verkar Orcus ha en albedo på cirka 21 % till 25 %, vilket kan vara typiskt för trans-neptuniska objekt som närmar sig 1000 km diameter. Dessa uppskattningar baserades dock på antagandet att Orcus var ett enskilt objekt och inte en del av ett system. Upptäckten av den relativt stora satelliten Vanth (se nedan) 2007 av Brown et al. kommer sannolikt att ändra dessa avsevärt.
Vanths absoluta magnitud uppskattas till 4,88, vilket betyder att den är cirka 11 gånger svagare än Orcus själv. Om albedos för båda kropparna är desamma vid 0,23, så skulle diametern på Orcus vara närmare 892 -942 km, medan Vanth skulle mäta cirka 260 -293 km.
När det gäller massa beräknas Orcus-systemet vara 6,32 ± 0,05 × 10tjugokg, vilket är cirka 3,8 % av dvärgplanetens massa Eris . Hur denna massa är uppdelad mellan Orcus och Vanth beror på deras relativa storlekar. Om Vanth är 1/3 av diametern Orcus, är dess massa sannolikt endast 3% av systemet. Men om dess diameter är ungefär hälften av Orcus, kan dess massa vara så hög som 1/12 av systemet, eller ungefär 8% av Orcus massa.
Orcus jämfört med jorden och månen. Kredit: Wikipedia Commons
Precis som Pluto har Orcus en mycket lång omloppsperiod, som tar 245,18 år (89552 dagar) att fullborda en enda rotation runt solen. Det är också i en 2:3 orbital resonans med Neptunus och är ovanför ekliptikan under perihelion. Dessutom har dess bana en liknande lutning och excentricitet som Plutos – 20,573° till ekliptikan respektive 0,227.
Kort sagt, Orcus kretsar runt solen på ett avstånd av 30,27 AU (4,53 miljarder km) vid perihelion och 48,07 AU (7,19 miljarder km) vid aphelion. Men Pluto och Orcus är olika orienterade. För det första är Orcus vid aphelium när Pluto är i perihelium (och vice versa), och aphelium i Orcus omloppsbana pekar i nästan motsatt riktning från Plutos. Därför kallas Orcus ofta till som 'anti-Pluto'.
Sammansättning:
Densiteten för den primära (och sekundära förutsatt att de har samma densitet) uppskattas till 1,5 g/cm3. Dessutom har spektroskopiska och nära-infraröda observationer indikerat att ytan är neutral till färgen och visar tecken på vatten. Ytterligare infraröda observationer 2004 av Europeiska sydobservatoriet och den Gemini observatorium indikerade eventuell närvaro av vattenis och kolhaltig föreningar.
Detta skulle tyda på att Orcus sannolikt skiljer mellan en stenig kärna och en isig mantel som består av vatten- och metanisar samt toliner – dock inte lika mycket som andra KBOs som är mer rödaktiga till utseendet. Vatten- och metanisarna tros inte täcka mer än 50 % respektive 30 % av ytan – vilket skulle innebära att andelen is på ytan är mindre än på Charon, men liknar den på Triton.
En annan intressant egenskap hos Orcus är närvaron av kristallin is på dess yta – vilket kan vara en indikation på kryovulkanism – och eventuell förekomst av ammoniak löst i vatten och/eller metan/etan-isar. Detta skulle göra Orcus ganska unik, eftersom ammoniak inte har upptäckts på någon annan TNO eller iskall satellit på de yttre planeterna (förutom Uranus måne) Miranda ).
Måne:
2011, Mike Brown och T.A. Suer upptäckte en satellit i omloppsbana om Orcus, baserat på bilder tagna av Rymdteleskopet Hubble den 13 november 2005. Satelliten fick beteckningen S/2005 (90482) innan den döptes om till Vanth den 30 mars 2005. Detta namn var resultatet av en opinionsundersökning där Mike Brown frågade sina läsare om hans veckokolumn att lämna in sina förslag.
Namnet Vanth, efter den etruskiska gudinnan som ledde de dödas själar till underjorden, valdes så småningom bland en stor pool av bidrag, som Brown sedan lämnade in till IAU. IAU:s kommitté för småkroppsnomenklaturen bedömde den och fastställde att den passade med deras namnprocedurer och godkände den officiellt i mars 2010.
Vanth kretsar kring Orcus i en cirkulär bana nästan vänd mot sidan på ett avstånd av 9 030 ± 89 km. Den har en excentricitet på cirka 0,007 och en omloppstid på 9,54 dagar. När det gäller hur Orcus förvärvade det, är det inte troligt att det var resultatet av en kollision med ett föremål, eftersom Vanths spektrum är mycket annorlunda från det primära.
Därför är det mycket mer troligt att Vanth är en fångad KBO som Orcus förvärvade under sin historia. Det är dock också möjligt att Vanth kunde ha sitt ursprung som ett resultat av rotationsklyvning av den ursprungliga Orcus, som skulle ha roterat mycket snabbare för miljarder år sedan än vad den gör nu.
Precis som de flesta andra KBO:er finns det mycket vi fortfarande inte vet om Orcus. Det finns för närvarande inga planer på ett uppdrag inom den närmaste framtiden. Men med tanke på det växande intresset för regionen skulle det inte vara förvånande alls om framtida uppdrag till det yttre solsystemet skulle innefatta en förbiflygning av denna värld. Och när vi lär oss mer om Orcus storlek, form och sammansättning, kommer vi sannolikt att se den läggas till i listan över bekräftade dvärgplaneter.
Vi har många intressanta artiklar om dvärgplaneter, Kuiperbältsobjekt och det yttre solsystemet här på Universe Today. Här är Vad är en dvärgplanet? och Vad är Kuiperbältet?
Och se till att kassan Hur många planeter finns i solsystemet? , och den här artikeln om alla Ljusa föremål i Kuiperbältet .
För mer information om Orcus, Vanth, kolla in Planetary Societys sida på Orcus och Vanth . För att lära dig mer om hur de upptäcktes, konsultera Mike Browns planeter .
Astronomy Cast har också en bra intervju med Mike Brown från Caltech.
