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(225088) Gonggong

transneptunisches Objekt
(Weitergeleitet von (225088) 2007 OR10)

(225088) Gonggong, provisorische Bezeichnung (225088) 2007 OR10, ist eines der größten bekannten transneptunischen Objekte (TNO). Es wird bahndynamisch als resonantes Kuipergürtel-Objekt (RKBO) oder als Scattered Disk Object (SDO) eingestuft. Der Asteroid Gonggong ist ein Zwergplanetenkandidat und verfügt über einen Mond mit der Bezeichnung Xiangliu.

Asteroid
(225088) Gonggong
(225088) Gonggong und sein Mond Xiangliu (roter Kreis) durch das Hubble-Weltraumteleskop (2010)
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Eigenschaften des Orbits Animation
Epoche: 27. April 2019 (JD 2.458.600,5)
Orbittyp RKBO 3:10[1] oder
SDO,[2]
«Distant Object»[3]
Asteroidenfamilie
Große Halbachse 67,376 AE
Exzentrizität 0,503
Perihel – Aphel 33,494 AE – 101,258 AE
Perihel – Aphel  AE –  AE
Neigung der Bahnebene 30,7°
Länge des aufsteigenden Knotens 336,8°
Argument der Periapsis 207,5°
Zeitpunkt des Periheldurchgangs 7. August 1857
Siderische Umlaufperiode 553 a
Siderische Umlaufzeit 553 a 255 d
Mittlere Orbital­geschwin­digkeit 3,599[4] km/s
Mittlere Orbital­geschwin­digkeit 3,39 km/s
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser [5]
Abmessungen
Masse 1.75e21 [5]Vorlage:Infobox Asteroid/Wartung/Masse kg
Albedo [6]
Mittlere Dichte 1,75 ± 0,07[5] g/cm³
Rotationsperiode 44 h 49 min[6]oder
22 h 24 min[7]
Absolute Helligkeit 1,80 – 2,34[7] mag
Spektralklasse C[8]
B-V= 1,380 ± 0,030[9]
V-R= 0,860 ± 0,020[9]
V-I = 1,650 ± 0,028[9]
Spektralklasse
(nach Tholen) 		{{{Tholen}}}
Spektralklasse
(nach SMASSII) 		{{{Smass}}}
Geschichte
Entdecker Megan E. Schwamb
Michael E. Brown
David L. Rabinowitz
Datum der Entdeckung 17. Juli 2007
Andere Bezeichnung (225088) 2007 OR10
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten vom JPL Small-Body Database. Die Zugehörigkeit zu einer Asteroidenfamilie wird automatisch aus der AstDyS-2 Datenbank ermittelt. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

Entdeckung und Benennung

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Gonggong wurde am 17. Juli 2007 von einem Astronomenteam, bestehend aus Meg Schwamb, Mike Brown und Dave Rabinowitz des California Institute of Technology (CalTech), am 1,2-m-Oschin-Schmidt-Teleskop des Palomar-Observatoriums (Kalifornien) entdeckt. Die Entdeckung erfolgte im Rahmen einer Suche nach neuen Objekten in der Region von Sedna als Teil der Doktorarbeit von Megan E. Schwamb, die zu dieser Zeit Akademiestudentin bei Mike Brown war. Brown gab dem Asteroiden den Spitznamen „Snow White“ (Schneewittchen) aufgrund seiner hellen Erscheinung, die seiner damaligen Meinung nach nicht aufgrund seiner Größe, sondern aufgrund seiner Weißfärbung zustande komme. Später stellte sich heraus, dass er eine stark rötliche Färbung besitzt, sodass sich der Name als unpassend erwies.[10] Gonggong war die neunte Entdeckung eines großen TNO und wahrscheinlichen Zwergplaneten des Astronomenteams um Mike Brown. Browns Team entdeckte nacheinander Quaoar und 2002 MS4 (2002), Sedna (2003), Haumea (2003, umstritten), Orcus und Salacia (2004), sowie die Zwergplaneten Makemake und Eris (2005).

Die Entdeckung wurde am 7. Januar 2009 formell bekannt gegeben.[11] Im August 2011 postete Brown im Internet,[10] dass er genügend Informationen über den Planetoiden habe, die eine Namensvergabe rechtfertigen würden, da durch die Entdeckung von Wassereis und der Möglichkeit von Methan das Objekt „genügend bemerkenswert“ für weiterführende Studien sei. Im April 2017 postete Brown – der bis dahin noch keinen Namensvorschlag abgegeben hatte – dass ab November 2019 Namensvorschläge für jedermann offen seien.[12] Am 5. Februar 2020 erhielt der Asteroid nach dem Dämon Gonggong aus der chinesischen Mythologie den Namen (225088) Gonggong.[13]

Nach seiner Entdeckung ließ sich (225088) Gonggong auf Fotos, die im Rahmen des Digitized Sky Survey (DSS) am La-Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte gemacht wurden, bis zum 19. August 1985 zurückgehend identifizieren und so sein Beobachtungsbogen um 22 Jahre verlängern; dadurch konnte seine Umlaufbahn genauer berechnet werden. Seither wurde der Planetoid durch verschiedene Teleskope wie das Hubble-, Herschel- und das Kepler-Weltraumteleskop[14] und erdbasierte Teleskope wie das Keck- und das Palomar-Observatorium beobachtet. Im April 2017 lagen 230 Beobachtungen über einen Zeitraum von 31 Jahren bei 13 Oppositionen vor. Die bisher letzte Beobachtung wurde im September 2015 am Calar-Alto-Observatorium durchgeführt.[15][3] (Stand 4. März 2019)

Bahneigenschaften

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Die Bahn von (225088) Gonggong (gelb) im Vergleich zu Eris (grün), Pluto (lila) und anderen entfernten Planetoiden (weiß) sowie den Riesenplaneten.

Umlaufbahn

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(225088) Gonggong umkreist die Sonne auf einer hochgradig elliptischen Umlaufbahn zwischen 33,49 AE und 101,27 AE Abstand zu deren Zentrum. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,503, die Bahn ist 30,739° gegenüber der Ekliptik geneigt. Die Umlaufzeit beträgt 553,05 Jahre. Dies ist mit der Umlaufzeit des Zwergplaneten Eris (557,55 Jahre) vergleichbar.

Gonggong erreichte zuletzt im Jahr 1857 sein Perihel und entfernt sich derzeit von der Sonne; 2013 übertraf er Sedna in der Entfernung. Derzeit (2019) ist der Planetoid 88,20 AE von der Sonne entfernt;[15] er befindet sich von der Erde aus gesehen etwa in Richtung des galaktischen Zentrums.[16] Dies macht ihn nach 2018 VG18 (124,8 AE) und Eris (96,4 AE) – und noch vor 2012 VP113 (83,6 AE) – zum derzeit (2019) drittweitest entfernten bekannten großen Objekt im Sonnensystem. 2045 wird er Eris überholen. Sein Aphel wird Gonggong im Jahr 2132 erreichen; der nächste Periheldurchlauf erfolgt im Jahre 2410.

Einordnung

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Das Deep Ecliptic Survey klassifiziert die Umlaufbahn in einer 3:10-Resonanz mit Neptun,[1] die jedoch bisher noch nicht unabhängig bestätigt und gesichert ist; es könnte sich lediglich um eine Nah-Resonanz handeln. In ersterem Fall wäre (225088) Gonggong damit jedenfalls ein Resonantes KBO (RKBO). Das Minor Planet Center klassifiziert das Objekt als SDO/Zentaur[2] und auch als «Distant Object»,[3] weswegen die eindeutige Einordnung bisher ausbleibt.

Physikalische Eigenschaften

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Größe

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Durch die Kombination von Kepler und Herschel konnten die ersten Berechnungen verbessert werden. Kepler erlaubte die Bestimmung, welcher Bruchteil des Sonnenlichts reflektiert wird, und eine Bestimmung der Rotationsperiode. Herschel konnte messen, welcher Teil des Lichts absorbiert und als Wärmestrahlung wieder abgegeben wird. Diese Daten zusammen erlaubten eine genauere Bestimmung der Größe und des Reflexionsgrades.[14] Eine Gruppe ungarischer Astronomen untersuchte im Rahmen des Kepler K2-Programms auch (225088) Gonggong und ermittelte eine Rotationsperiode von 44,81 Stunden. Die Albedo bestimmten sie auf 0,089 +0,031−0,009, woraus sich ein Durchmesser von 1535 +75−225 km ableiten lässt.[7][6] Damit wäre Gonggong deutlich dunkler und größer als ursprünglich angenommen. Der Planetoid wäre somit größer als Makemake und vielleicht Haumea und definitiv ein Zwergplanet. 2019 wurde wieder ein kleinerer Durchmesser von 1230 ±50 km bestimmt.[5] Die Entdeckung des Mondes scheint keinen nennenswerten Einfluss auf die Größenbestimmung des Mutterplanetoiden zu haben. Die scheinbare Helligkeit Gonggongs beträgt 21,46 m.[17]

Die Masse von (225088) Gonggong wird auf etwa 1.75e21 kg[5] geschätzt und es ist davon auszugehen, dass er anhand der verfügbaren Daten die Kriterien erfüllt und als Zwergplanet eingestuft werden müsste. Nach Mike Brown muss es fast sicher ein Zwergplanet sein, nach Scott Sheppard ist es nur wahrscheinlich einer. Gonzalo Tancredi gab 2010 noch keine Empfehlung ab, trotz einem von ihm vergleichsweise hoch berechneten Durchmesser von 1752 km.[18]

Bestimmungen des Durchmessers für Gonggong
Jahr Abmessungen km Quelle
2010 1752,0 Tancredi[18]
2011 1200,0  +300,0−200,0 Brown u. a.[19]
2012 1280,0 ± 210,0 Santos-Sanz u. a.[20]
2013 1142,0  +647,0−467,0 Lellouch u. a.[21]
2015 1535,0  +75,0−225,0 Szabó u. a.[7][6]
2016 1834,53 LightCurve DataBase[8]
2017 1520,0 Kiss u. a.[22]
2018 1290,0 Brown[23]
2019 1230,0 ± 50 Kiss u. a.[5]
Die präziseste Bestimmung ist fett markiert.

Rotation

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Ausgehend von einer Rotationsperiode von 44,81 Stunden rsp. 1,867 Tagen ergibt sich, dass der Planetoid in einem Gonggong-Jahr 108.191,6 Eigendrehungen („Tage“) vollführt. Einer früheren Studie von 2009 zufolge würde er dafür mit 22,40 Stunden nur etwa halb so lange benötigen, was die Anzahl der Gonggong-Tage in seinem Jahr mit 216.431,5 Umdrehungen praktisch verdoppeln würde. Letztere Variante wird jedoch als eher unwahrscheinlich angesehen, zumal die Fehlerquote bei ungefähr 30 % liegt und die damalige Beobachtungszeit nicht ausreichte.

Innerer Aufbau

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Gemäß dem Entdeckerteam um Mike Brown besteht der Aufbau von Gonggong wahrscheinlich aus einem Gesteinskern, mit einem dicken Mantel aus Wassereis, dessen Berechnung die Beobachtungsdaten und eine angenommene Dichte von 2,0 g/cm³ zugrunde liegt.

Oberfläche

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Spektrale Untersuchungen zeigten hohe Mengen Wassereis auf mindestens der Hälfte der Oberfläche. Weiterhin gibt es spektrale Spuren von Methan, das sich in Form einer dünnen Schicht gefrorenen Methans von stark rötlicher Farbe über den Eismantel zieht. Laut Mike Brown besitzt der Planetoid eine der rötlichsten Oberflächen im Sonnensystem, was einen starken Kontrast zum reichlich vorhandenen Wassereis bildet.[19] In dieser Zusammensetzung weist (225088) Gonggong Ähnlichkeit mit der von Quaoar auf. Die rote Farbe könnte durch die Reaktion der dünnen Methaneisschicht auf das Bombardement durch Partikel des Sonnenwinds und kosmischer Strahlung zu erklären sein.

Ausgehend von einem Durchmesser von 1535 km ergibt sich Gesamtfläche von etwa 7.360.000 km² und entspricht somit knapp der Fläche Australiens inklusive Neuseeland. (225088) Gonggong ist insgesamt das absolut sechsthellste bekannte transneptunische Objekt, er ist mit 1,8m etwas dunkler als Sedna (1,5m) und etwas heller als Orcus (2,2m).

Das Entdeckerteam um Mike Brown geht davon aus, dass die Oberfläche nach der Entstehungsphase vor etwa 4 Milliarden Jahren eine kurze Periode von Umgestaltungen durch kryovulkanische Prozesse erlebt hat.[24]

Mögliche Atmosphäre

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Die Präsenz einer Schicht aus rotem Methanfrost – vermutlich Überbleibsel einer ehemaligen Atmosphäre – auf der Oberfläche von (225088) Gonggong weist auf die Existenz einer schwachen Methanatmosphäre hin, die sich langsam in den umgebenden Raum verflüchtigt. Obwohl Gonggong der Sonne näher kommt als Quaoar und daher warm genug wird, dass eine Methanschicht sublimiert, kann seine größere Masse leichter eine schwache Atmosphäre halten.[19]

Größenvergleich

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 Transneptunisches ObjektPlutoCharon (Mond)PlutoHydra (Mond)Kerberos (Mond)Styx (Mond)Nix (Mond)Charon (Mond)(136199) Eris(136199) ErisDysnomia (Mond)Dysnomia (Mond)(136108) Haumea(136108) HaumeaHiʻiaka (Mond)Hiʻiaka (Mond)Namaka (Mond)Namaka (Mond)(136472) Makemake(136472) MakemakeS/2015 (136472) 1(225088) Gonggong(225088) GonggongXiangliu (Mond)(50000) Quaoar(50000) QuaoarWeywotWeywot(90377) Sedna(90377) Sedna(90482) Orcus(90482) OrcusVanth (Mond)Vanth (Mond)(120347) Salacia(120347) SalaciaActaea (Mond)Actaea (Mond)(307261) 2002 MS4(307261) 2002 MS4MondErde
Vergleich einiger großer transneptunischer Objekte mit der Erde (Zumeist am Spektrum orientierte Phantasiezeichnungen.). Um zum entsprechenden Artikel zu kommen, auf das Objekt klicken (große Darstellung).

Mond

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(225088) Gonggong und Xiangliu

Am 17. Oktober 2016 wurde die Entdeckung eines Mondes um (225088) Gonggong bekannt gegeben. Die Entdeckung beruht auf Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops, die schon im September 2010 erstellt wurden. Der als Xiangliu bezeichnete Mond hat einen Durchmesser von grob abgeschätzt 300 Kilometern.[25][26][27] Seine Entfernung zum Hauptkörper wird mit mindestens 15.000 Kilometern angegeben.[28][29] Zur Bestimmung genauerer Bahndaten (Umlaufzeit und tatsächlicher Bahnradius) sind weitere Beobachtungen notwendig;[28] aus solchen Daten ließe sich die Masse des Systems genauer bestimmen.

Das (225088) Gonggong-System in der Übersicht:

Komponenten Physikalische Parameter Bahnparameter Entdeckung
Name Durch­messer
(km) 		Relativ­größe (%) Masse (kg) Große Halbachse (km) Umlaufzeit (d) Exzentrizität Inklination zur Ekliptik Datum Entdeckung
(225088) Gonggong
 1230 100,0 1.75e21 — — — — 17. Juli 2007
Xiangliu
(225088 Gonggong I) 		<100,0 8 ? 15000 6,0 ? ? 18. September 2010

Siehe auch

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Commons: (225088) Gonggong – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b M. Buie: Orbit Fit and Astrometric record for 225088. SwRI (Space Science Department), abgerufen am 4. März 2019.
  2. ↑ a b MPC: List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects. IAU, abgerufen am 4. März 2019.
  3. ↑ a b c (225088) Gonggong beim IAU Minor Planet Center (englisch) Abgerufen am 4. März 2019.
  4. ↑ v ≈ π*a/periode (1+sqrt(1-e²))
  5. ↑ a b c d e f C. Kiss, G. Marton, A. H. Parker, W. Grundy, A. Farkas-Takacs, J. Stansberry, A. Pal, T. Muller, K. S. Noll, M. E. Schwamb, A. C. Barr, L. A. Young, J. Vinko: The mass and density of the dwarf planet (225088) 2007 OR10. In: Icarus. 334. Jahrgang, 2019, 311.02, S. 3–10, doi:10.1016/j.icarus.2019.03.013, arxiv:1903.05439, bibcode:2018DPS....5031102K.
    Initial publication at the American Astronomical Society DPS meeting #50, with the publication ID 311.02
  6. ↑ a b c d R. Szabó u. a: Pushing the Limits of K2: Observing Trans-Neptunian Objects. S3K2: Solar System Studies with K2 (PDF). (PDF) Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 7. Februar 2019; abgerufen am 9. Februar 2019.
  7. ↑ a b c d A. Pál u. a.: Large size and slow rotation of the trans-Neptunian object (225088) 2007 OR10 discovered from Herschel and K2 observations (PDF; 954 kB). In: The Astronomical Journal. 151. Jahrgang, Nr. 5, 19. April 2016, S. 117, doi:10.1051/0004-6361/201118541, arxiv:1202.1481, bibcode:2012A&A...541A..92S.
  8. ↑ a b LCDB Data for 2007 OR10. MinorPlanetInfo, Oktober 2016, archiviert vom Original am 7. Februar 2019; abgerufen am 4. März 2019.
  9. ↑ a b c H. Boehnhardt u. a.: Photometry of Transneptunian Objects for the Herschel Key Program “TNOs are Cool”. In: Earth, Moon, and Planets. 114. Jahrgang, Nr. 1–2, November 2014, S. 35–57, doi:10.1007/s11038-014-9450-x, bibcode:2014EM&P..114...35B.
  10. ↑ a b M. Brown: The redemption of Snow White (Part 1). In: mikebrownsplanets.com. 9. August 2011, abgerufen am 4. März 2019.
  11. ↑ MPC: MPEC 2009-A42: 2007 OR10. IAU, 7. Januar 2009, abgerufen am 4. März 2019.
  12. ↑ M. Brown: Twitter. 10. April 2017, abgerufen am 4. März 2019.
  13. ↑ (225088) Gonggong = 2007 OR10. Minor Planet Center. 5. Februar 2020, abgerufen am 22. Februar 2020 (englisch).
  14. ↑ a b Michele Johnson: 2007 OR10: Largest Unnamed World in the Solar System. In: NASA. 11. Mai 2016, abgerufen am 4. März 2019.
  15. ↑ a b (225088) Gonggong in der Small-Body Database des Jet Propulsion Laboratory (englisch). Abgerufen am 4. März 2019.
  16. ↑ Philip Sedgwick: Dwarf Planet 2007 OR10 is now Minor Planet 225088. 4. November 2009, abgerufen am 4. März 2019.
  17. ↑ (225088) Gonggong in der Datenbank der „Asteroids – Dynamic Site“ (AstDyS-2, englisch).
  18. ↑ a b G. Tancredi: Physical and dynamical characteristics of icy “dwarf planets” (plutoids). IAU, 1. April 2010, abgerufen am 4. März 2019.
  19. ↑ a b c M. Brown u. a.: The Surface Composition of Large Kuiper Belt Object 2007 OR10 (PDF; 466 kB). In: The Astrophysical Journal Letters. 738. Jahrgang, Nr. 2, 5. August 2011, S. L26, doi:10.1088/2041-8205/738/2/L26, arxiv:1108.1418, bibcode:2011ApJ...738L..26B.
  20. ↑ P. Santos-Sanz u. a.: “TNOs are Cool”: A survey of the trans-Neptunian region. IV. Size/albedo characterization of 15 scattered disk and detached objects observed with Herschel-PACS (PDF; 4,2 MB). In: Astronomy and Astrophysics. 541. Jahrgang, A92, 4. Mai 2012, S. 18, doi:10.1051/0004-6361/201118541, arxiv:1202.1481, bibcode:2012A&A...541A..92S.
  21. ↑ E. Lellouch u. a.: “TNOs are Cool”: A survey of the trans-Neptunian region. IX. Thermal properties of Kuiper belt objects and Centaurs from combined Herschel and Spitzer observations (PDF; 3,6 MB). In: Astronomy and Astrophysics. 557. Jahrgang, A60, 10. Juni 2013, S. 19, doi:10.1051/0004-6361/201322047, bibcode:2013A&A...557A..60L.
  22. ↑ C. Kiss, J. Stansberry: Moon Around the Dwarf Planet 2007 OR10 (Mai 2017). Abgerufen am 9. Februar 2019.
  23. ↑ M. Brown: How many dwarf planets are there in the outer solar system? CalTech, 12. November 2018, abgerufen am 4. März 2019.
  24. ↑ M. Brown: The redemption of Snow White (Part 3). In: mikebrownsplanets.com. 9. August 2011, abgerufen am 4. März 2019.
  25. ↑ Emily Lakdawalla: DPS/EPSC update: 2007 OR10 has a moon! The Planetary Society, 19. Oktober 2016, abgerufen am 4. März 2019.
  26. ↑ Asteroids with Satellites – (225088) 2007 OR10. In: Asteroids with Satellites Database – Johnston’s Archive. 22. Oktober 2016, abgerufen am 4. März 2019.
  27. ↑ W. Grundy: 225088 (2007 OR10). Lowell-Observatorium, 21. Januar 2019, archiviert vom Original am 25. März 2019; abgerufen am 4. März 2019.
  28. ↑ a b Kelly Beatty: Big Kuiper Object 2007 OR10 Has a Moon. Sky & Telescope, 21. Oktober 2016, abgerufen am 4. März 2019.
  29. ↑ C. Kiss u. a: Discovery of a satellite of the large trans-neptunian object (225088) 2007 OR10. In: Astrophysical Journal Letters. 838. Jahrgang, Nr. 1, 16. März 2017, S. L1, 5, doi:10.3847/2041-8213/aa6484, arxiv:1703.01407.
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