Quaoar - Vad är det

• April 25, 2024

Bortom Neptun ligger de tiotusentals iskalla kropparna i Kuiper Belt. Om det låter som om saker måste vara trångt där ute, tänk på att bältet är flera miljarder mil bredt. Och de flesta av dessa trans-neptuniska föremål (TNO) är mycket små, även om vissa är tillräckligt stora för att vara dvärgplaneter. En av dem är Quaoar [uttalas KWA.ore], men den är inte listad som en dvärgplanet. Så vad är det?

Quaoar är en cubewano!
Vi vet nu att Pluto är en av många kroppar bortom Neptun, men även när Plutos måne Charon upptäcktes 1978 var Kuiper-bältet ett begrepp utan konkreta bevis. Genombrottet kom 1992 med upptäckten av ett nytt transneptuniskt objekt. Minor Planet Center of the International Astronomical Union (IAU) utsåg det (15760) 1992 QB₁. När liknande objekt hittades senare grupperades de som klassiska Kuiper Belt-objekt. Men från QB1 del av beteckningen fick de också smeknamnet cubewanos [Cue.bee.WAN.oze].

Cubewanos ligger mellan 40-50 AU och har ganska runda banor. (De astronomisk enhet (AU) motsvarar avståndet mellan jorden och solen.) Till skillnad från Pluto, korsar de inte Neptuns bana och påverkas inte av Neptunes tyngdkraft. Quaoars bana tar den mellan 42-45 AU från solen, vilket är mycket rundare än Plutos omloppsbana som varierar från 30-49 AU.

Ett klassiskt Kuiper Belt-objekt kan också vara en dvärgplanet. Den största kända cubewano är dvärgplaneten Makemake [MA.kay.MA.kay].

Skaparen och hans son
Michael Brown och Chad Trujillo, upptäckare av ett antal TNO: er, upptäckte Quaoar 2002 medan de observerade vid Palomar Observatory i södra Kalifornien.

IAU-konventionen för namngivning av klassiska Kuiper Belt-objekt kräver att de hänför sig till skapningsmyter. Quaoar är skaparens gud för Tongva-folket, de ursprungliga invånarna i Los Angeles-bassängen. Eftersom föremålet upptäcktes vid Palomar Observatory, verkade detta lämpligt. Fem år efter att ha hittat Quaoar, upptäckte Michael Brown en måne. Efter samråd med Tongva-samhället fick månen namnet Weywot [way.wot] efter Quaoar's son.

Tiny Weywot är cirka 75 km i diameter. Den kretsar kring Quaoar på ett avstånd av 14 500 km (9100 miles) en gång var 12,4 dagar. Quaoar roterar själv på sin axel varannan timme på sin 285-åriga resa runt solen.

Att upptäcka en måne är inte bara intressant utan också användbart för astronomer. Det är någonstans mellan svårt och omöjligt att få massan av ett isolerat objekt. Men du kan få ett bra värde för en planetmassa från en månbana och Quaoars massa var 1,6x10²⁰ kg.

Quaoar är röd och kanske vulkanisk
Spektret av Quaoar visar att det är rött och täckt i ett lager vattenis med små mängder (cirka 5%) fryst metan och etan. Den röda färgen, som på Pluto, beror antagligen på närvaron av tholins. Dessa är rödfärgade kedjor av kolväten som produceras i kemiska reaktioner drivna av ultraviolett strålning från solen.

Det finns också tecken på kristallin is. Det bildas när is från vatten förångas och sedan frysas. Detta indikerar att det har skett en viss ny uppsving på Quaoar - nyligen under astronomisk tid, vilket betyder under de senaste tio miljoner åren.

Den mest troliga förklaringen till återuppsättningen är cryovolcanism, värme troligen har tillförts av radioaktiva element som förfaller i kärnan. I stället för att skjuta ut smält sten släpper en kryovolkan mestadels vatten eller annan vätska. Till exempel, när Cassini-rymdskeppet flög genom en kryovolkanisk plommon på Saturnus måne Enceladus, fann det mestadels vattenånga, men med små mängder kväve, metan och koldioxid.

Varför är Quaoar en dvärgplanet?
IAU skapade kategorin av dvärgplanet 2006 och kontroversiellt, kallade Pluto, Eris, Ceres, Makemake och Haumea som dvärgplaneter. Av de fyra listade egenskaperna hos en dvärgplanet uppfyller Quaoar säkert två av dem, nämligen att den kretsar runt en stjärna och den är inte en annan kropps satellit.

Men det måste också vara tillräckligt massivt för att dess egen tyngd ska dra den till en rundad form. Det finns ingen minimummassa specificerad i IAU: s definition. I ett förslag till förslag anges dock att ett objekt med en massa av 5x10²⁰ kg och en diameter på 800 km skulle förmodligen vara en sfäroid.

Det senaste värdet för Quaoars diameter är baserat på 2013 kombinerade data från Herschel Space Observatory och Spitzer Space Telescope. Det ger en siffra på 1070 ± 38 km (770 ± 24 miles). Tillsammans med massan 1,6x10²⁰ kg, Quaoar verkar klara det testet. Förekomsten av ytmetan är också stödjande bevis, eftersom bara de större Kuiper Belt-objekten har kunnat behålla den.

Det sista inslaget är bara det som skiljer en dvärgplanet från en planet. En planet har tillräckligt med massa för att "[rensa] grannskapet runt sin bana" och en dvärgplanet gör det inte.

Den uruguayanska astronomen Gonzalo Tancredi presenterade vid ett 2010-symposium för Internationella astronomiska unionen en detaljerad artikel som undersöker nästan fyra dussin iskalla dvärgplanetkandidater. En av dem som uppfyllde kriterierna för att vara en dvärgplanet var Quaoar.

Varför är Quaoar inte en dvärgplanet?
Jag vet inte svaret på den här frågan. Det ser ut som institutionell tröghet, men kanske någonstans i IAU är det någon som arbetar med att utvidga listan över dvärgplaneter.

Referens:
Gonzalo Tancredi, "Fysiska och dynamiska egenskaper hos iskalla" dvärgplaneter " Icy Bodies of the Solar System Proceedings IAU Symposium No. 263, 2009

Video Instruktioner: Podbiliśmy KOSMOS! Sweden Solar System. [svensk undertext] #31 (April 2024).