類賽德娜天體
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类赛德娜天体(sednoid)是一类具有大半长轴和高近日点的海外天体,其轨道类似于矮行星赛德娜。天文学家的共识是,目前已知的类赛德娜天体仅有3个:90377 賽德娜、2012 VP113 和 541132 Leleākūhonua(2015 TG387)[1]。这三个天体的近日点都大于 60 AU[2]。类赛德娜天体位於太陽系海王星轨道以外的遥远区域,與行星之間沒有明顯的相互作用。它們通常被歸類為孤立天體。一些天文學家[3]將類賽德娜天體視為內歐特雲(Inner Oort Cloud,IOC)天體,儘管內歐特雲或希爾斯雲最初被預測為超過2,000AU,超出了已知三个類賽德娜天體的遠日點,
一种定義類賽德娜天體的方法是任何近日點大於,並且 50 AU半長軸大於的天體 150 AU[4][5]。 但是,此定義也適用於諸如2013 SY99 和2021 RR205[6],它们的近日點超過50 AU,半長軸超過700 AU。儘管如此,這些天體被認為不屬於類賽德娜天體,而是屬於與474640 Alicanto、2014 SR349和2010 GB174 相同的動力學类别[7][1]。
由于其高离心率(大於0.8),類賽德娜天體與那些近日点较高但离心率适中的天体区别开来,這些天體與海王星穩定共振,例如2015 KQ174、2015 FJ345、6129112004 XR(「Buffy」)、2014 FC72和 2014 FZ71[8]。
原因不明的軌道
[编辑]類賽德娜天體的軌道既不能用現有巨行星的攝動[9],也不能通過與銀河潮汐的相互作用來解釋[4]。如果它們在現時的位置形成,那么它们的軌道最初一定是圓形;否則,由于星子之间相对速度过大,聚集(即小天体合并成大天体)就不可能发生[10]。它們目前的橢圓軌道可以通过以下几种假说来解释:
- 當太陽還处于其誕生星團中時,這些天體的軌道和近日點距離可能因附近恒星的經過而提升[11][12]。
- 它們很可能是在太陽诞生的星團中,從途径的其他恆星外圍捕捉而来的[9][13]。
- 它們的軌道可能被尚未发现的行星质量天體扰动,比如第九行星[14][15]。
- 它们的近日点距离可能被太阳系早期暂时存在的流浪行星所提升[16][17]。
已知成員
[编辑]序號 | 名稱 | 直徑 (公里) |
近日點(AU) | 半長軸(AU) | 遠日點(AU) | 日心 距離(AU) |
近心點幅角(°) | 發現年(precovered) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
90377 | 賽德娜 | 995 ± 80 | 76.06 | 506 | 937 | 85.1 | 311.38 | 2003 (1990) |
- | 2012 VP113 | 300–1000[19] | 80.50 | 271.5 | 462 | 83.65 | 293.78 | 2012 (2011) |
541132 | Leleākūhonua | 220[20] | 65.16 | 1085 | 2126 | 77.69 | 118.17 | 2015 (none) |
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這三顆類赛德娜天體,像其他更極端的獨立天體一樣(半長軸大於150AU,近日點超過海王星軌道的30AU的天體),有相似的方向(近心點幅角)≈ 0°(±38°)。這並非因為 338°觀測偏差所造成,而是意料之外的,因為與巨行星的交互作用會產生隨機的近心點角(ω)[4],使得赛德娜的進動週期可能為四千萬年、六千五百萬年或者是一百五十億年不等[13][4]這表明外太陽系中可能存在一個[4]或更多[21]未被發現的攝動星。一個位於250AU的超級地球可以使這些天體環繞著±60°擺動長達數十億年。低反照率的超級地球有多種可能的配置,使得在這個距離下使它的 0°視星等低於當前所有巡天檢測的極限。現時這個假設的超級地球被稱為第九行星。其他更大、更遙遠的攝動天體亦會因為太微弱,而無法檢測到[4]。
現時有27個已知半長軸大於150AU的海外天體、其近日點位於海王星以外、近心點幅角為±55°、並且有超過一年的 340°觀察弧[22]。2013 SY99雖擁有接近於50AU的近日點,但並不視其為類赛德娜天體的一員。
2015年11月10日,V774104被發現,為第三顆類赛德娜天體的候選者,但是它的觀察弧短至只有兩週,故而無從得知其近日點是否受到海王星的影響[23]。
2018年10月1日,Leleākūhonua宣布被發現,半長軸為1094 AU,遠日點則達到2123 AU,比赛德娜更遠。
類赛德娜天體可能構成一個合適的動態類別,但它們可能具有不同的起源;因為(474640) 2004 VN112、2013 RF98、2012 VP113、2002 GB32以及2003 HB57的光譜斜率和賽德娜的非常不同。[24]
理論的族群
[编辑]現時有多個假定機制解釋赛德娜的極端軌道,而每個機制都會在任何更廣泛的族群結構和動態上留下明顯的標記。如果存在著一顆海外行星,則所有天體的近日點將會大致相同(≈80AU)。假若赛德娜是從另一個行星系統所捕獲,而該行星系統與太陽系的旋轉方向相同,那麼族群內所有天體都會以相對較低的傾斜度運行,並且半長軸的範圍為100-500 AU。如果行星系統以相反的方向旋轉,那麼使會形成兩個族群,一個傾斜度較低,另一個傾斜度較高。若有鄰近經過恆星的擾動,天體會產生不同的近日點和傾角,每個都取決於相遇的數量和角度[25]。
因此,獲取更多此類對象的樣本將有助確定最有可能的情況[26]。米高·布朗於2006年說道:「我稱赛德娜為太陽系最早期的化石記錄。終究而言,當發現到其他化石記錄時,赛德娜可以幫助告訴我們太陽是如何形成的,以及它在形成時接近太陽的恆星數量[27]。」布朗、拉比諾維茨和舒瓦布在2007至2008年期間進行了一項巡天調查,試圖尋找赛德娜假定族群的另一個天體,儘管這項調查對於在1,000AU內的天體移動十分敏感,又發現到候選矮行星2007 OR10,但始終沒有發現新的類赛德娜天體[26]。結合新數據的後續模擬表明,該區域可能存在著大約40個約有赛德娜大小的天體,其中最亮的可以達到鬩神星的絕對星等水平(-1.0)[26]。
在發現了2015 TG387後,謝潑德等人作出結論:它意味著大約有200萬個內奧爾特雲的天體超過40公里,總質量為×1022 公斤(是小行星帶質量的數倍)。 1
相關條目
[编辑]參考資料
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