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Detached Object

Objekte jenseits des Einflusses von Neptun

Detached Objects (deutsch „Losgelöste Objekte“) sind eine Klasse von Asteroiden im äußeren Sonnensystem und gehören zu den transneptunischen Objekten. Ihr Perihel (sonnennächster Punkt) ist von Neptun, dem äußersten Planeten, und den anderen bekannten Planeten so weit entfernt, dass sie von ihnen nur mäßig beeinflusst werden. Daher erscheinen sie vom Rest des Sonnensystems „losgelöst“, mit Ausnahme der Anziehungskraft der Sonne.[1][2]

transneptunische Objekte, nach ihrer Entfernung und ihrer Bahnneigung eingezeichnet. Objekte über einer Entfernung von 100 Astronomischen Einheiten sind beschriftet.
  • Resonante transneptunische Objekte
  • Cubewanos
  • Scattered Disk Objects
  • Detached objects

    • Auf diese Weise unterscheiden sich Detached Objects erheblich von den meisten anderen bekannten transneptunischen Objekten, die eine lose definierte Gruppe von Asteroiden bilden, die durch Gravitationsbegegnungen mit den Gasplaneten, vorwiegend Neptun, in unterschiedlichem Maße auf ihrer Umlaufbahn gestört werden. Detached Objects haben größere Perihelien als andere transneptunische Objekte, einschließlich der Objekte in Bahnresonanz mit Neptun (z. B. (134340) Pluto), der klassischen Objekte des Kuipergürtels in nicht resonanten Bahnen wie (136472) Makemake sowie der Scattered Disk Objects wie (136199) Eris.

    Detached Objects werden in der wissenschaftlichen Literatur auch als erweiterte Scattered Disk Object (E-SDO),[3] Distant Detached Objects[4] oder Scattered–Extended (etwa in der Klassifikation der Deep Ecliptic Survey) bezeichnet.[5] Dies spiegelt die dynamische Abstufung wider, die unter den Orbitalparametern der Scattered Disk Objects und der Detached Objects besteht.

    Mindestens neun Objekte wurden sicher als Detached Objects identifiziert,[6] von denen der größte, am weitesten entfernte und bekannteste (90377) Sedna, ein Zwergplanetenkandidat, ist. Astronomische Objekte mit einem Perihel von über 50 Astronomischen Einheiten werden als Sednoide bezeichnet. Zusätzlich zu (90377) Sedna sind zwei weitere Sednoide bekannt: 2012 VP113 und (541132) Leleākūhonua.

    Umlaufbahnen

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    Detached Objects weisen Perihele (sonnennächster Punkt) auf, die größer sind als das Aphel (sonnenentferntester Punkt) Neptuns (des äußersten Planeten). Ihre Bahnen sind oft stark exzentrische mit Großen Halbachsen von bis zu einigen hundert Astronomischen Einheiten (eine Astronomische Einheit ist die durchschnittliche Entfernung der Erde zur Sonne). Ihre Umlaufbahnen können nicht durch Bahnstörungen der Gasplaneten erzeugt worden sein, nicht einmal durch den von ihnen aus nächsten Planeten, Neptun. Es werden eine Reihe von Möglichkeiten in Betracht gezogen, darunter die Begegnung mit einem nahe vorbeifliegenden Stern[7], einem Planeten im Kuipergürtel (Planet Neun)[4], möglicherweise Neptun, wenn er früher eine viel exzentrischere Umlaufbahn hatte, von der aus er Objekte in ihre aktuelle Umlaufbahn gezogen haben könnte.[8][9][10][11][12] Eine weitere Entstehungsmöglichkeit ist, dass früher vorhandene Planeten, die einen gravitativen Einfluss auf Detached Objects hatten, später zu Einzelgänger-Planeten wurden.[13][14][15]

    Die Theorie der Existenz von Planet Neun legt nahe, dass die Umlaufbahnen mehrerer Detached Objects durch den Gravitationseinfluss eines großen, nicht bekannten Planeten zwischen 200 und 1200 Astronomischen Einheiten und 1200 und/oder den Einfluss von Neptun erklärt werden können.[16]

    Klassifizierung

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    Detached Objects sind eine von fünf unterschiedlichen Klassen der transneptunischen Objekte (TNO). Die anderen vier Klassen sind Kuipergürtelobjekte, Resonante transneptunische Objekte, Scattered Disc Objects (SDO) und Sednoide. Detached Objects haben im Allgemeinen einen Perihelabstand von mehr als 40 Astronomische Einheiten, was starke Wechselwirkungen mit Neptun verhindert, die eine ungefähr kreisförmige Umlaufbahn von etwa 30 Astronomischen Einheiten Abstand von der Sonne hätte. Es gibt jedoch keine klaren Grenzen zwischen den Scattered Disc Objects und den Detached Objects, da beide als transneptunische Objekte in einer Zwischenregion mit einem Perihelabstand zwischen 37 und 40 Astronomischen Einheiten koexistieren können.[6] Ein solcher Zwischenkörper mit einer gut bestimmten Umlaufbahn ist (120132) 2003 FY128.

    Die Entdeckung von (90377) Sedna 2003 hat zusammen mit einigen anderen zu dieser Zeit entdeckten Objekten wie (148209) 2000 CR105 und (612911) 2004 XR190 die Diskussion über eine neue Kategorie entfernter Objekte angeregt, die wahrscheinlich auch Objekte der inneren Oortschen Wolke beinhalten könnte, oder Übergangsobjekte zwischen den Scattered Disc Objects und der inneren Oortschen Wolke sein könnten.[2]

    Obwohl (90377) Sedna vom Minor Planet Center offiziell als Scattered Disc Object angesehen wird, schlug sein Entdecker Michael E. Brown vor, dass es als Objekt der inneren Oortschen Wolke betrachtet werden sollte, da sein Perihelabstand von 76 Astronomischen Einheiten zu weit entfernt ist, um von der Anziehungskraft der äußeren Planeten beeinflusst zu werden.[17] Diese Klassifizierung von (90377) Sedna als Detached Object wird in neueren Veröffentlichungen akzeptiert.[18]

    Diese Denkweise legt nahe, dass das Fehlen einer signifikanten Gravitationswechselwirkung mit den äußeren Planeten eine erweiterte äußere Gruppe schafft, die zwischen (90377) Sedna (Perihel von 76 Astronomischen Einheiten) und konventionelleren Scattered Disc Objects wie (15874) 1996 TL66 (Perihel von 35 Astronomischen Einheiten).[19]

    Einfluss Neptuns

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    Eines der Probleme bei der Definition dieser erweiterten Kategorie besteht darin, dass schwache Bahnresonanzen existieren können und aufgrund von Planetenstörungen und des gegenwärtigen Mangels an Kenntnis der Umlaufbahnen dieser entfernten Objekte schwer nachzuweisen sind. Sie haben Umlaufzeiten von mehr als 300 Jahren und die meisten wurden nur über wenige Jahre beobachtet. Aufgrund ihrer großen Entfernung und langsamen Bewegung gegenüber Hintergrundsterne kann es Jahrzehnte dauern, bis die meisten Umlaufbahnen gut genug bestimmt sind, um eine Resonanz sicher zu bestätigen oder auszuschließen. Eine genauere Kenntnis der Umlaufbahnen und der potenziellen Resonanz dieser Objekte wird dazu beitragen, die Bewegung der Riesenplaneten und die Entstehung des Sonnensystems besser zu verstehen. Zum Beispiel zeigen Simulationen von V. V. Jemeljanenko und E. L. Kiseleva 2007, dass viele dieser Objekte mit Neptun in Resonanz stehen könnten. Sie zeigen eine zehnprozentige Wahrscheinlichkeit, dass sich (148209) 2000 CR105 in einer 20:1-Resonanz befindet, eine 38-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass sich 2003 QK91 in einer 10:3-Resonanz befindet, eine 84-prozentige Wahrscheinlichkeit und dass sich (82075) 2000 YW134 in einer 8:3-Resonanz befindet.[20] Der Zwergplanetenkandidat (145480) 2005 TB190 scheint eine Wahrscheinlichkeit von weniger als einen Prozent für eine 4:1-Resonanz zu haben.[20]

    Einfluss von hypothetischen äußeren Planeten

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    Michael E. Brown – der die Hypothese von Planet Neun aufgestellt hatte – stellte fest, „alle bekannten entfernten Objekte, die auch ein wenig vom Kuipergürtel entfernt sind (insbesondere Objekte mit einer Großen Halbachse größer als 100 Astronomischen Einheiten und einem Perihel von mehr als 42 Astronomischen Einheiten) unter dem Einfluss dieses hypothetischen Planeten stehen.“[21] Carlos de la Fuente Marcos und Ralph de la Fuente Marcos berechneten, dass einige der statistisch signifikanten Verhältnismäßigkeiten mit der Hypothese von Planet Neun kompatibel sind; insbesondere eine Reihe von Objekten[22], die als extreme transneptunische Objekte (ETNOs) bezeichnet werden[23] kann in den Resonanzen der mittleren Bewegung von 5:3 und 3:1 mit einem mutmaßlichen Planeten Neun mit einer Hauptachse ∼700 AU gefangen sein.[24]

    Mögliche Detached Objects

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    Dies ist eine Liste bekannter Objekte, die von Neptuns Umlaufbahn nicht gestreut werden konnten und daher wahrscheinlich Detached Objects sind, die jedoch innerhalb der Perihel-Lücke von 50 bis 75 Astronomischen Objekte liegen, die Sednoide definiert:[25][26][27][28][29][30]

    Die aufgeführten Objekte haben ein Perihel von mehr als 40 Astronomischen Einheiten und eine Große Halbachse von mehr als 47,7 Astronomischen Einheiten (die 1:2-Resonanz mit Neptun und die ungefähre äußere Grenze des Kuipergürtels)[31]

    Astronomisches Objekt Durchmesser 
    (km)     		mag q
    (AU)     		a
    (AU)     		Q
    (AU)     		ω (°) Entdeckung Entdecker Einzelnachweise und Anmerkungen
    (148209) 2000 CR105 243 6,3 44,252 221,2 398 316,93 2000 Marc William Buie [32]
    (82075) 2000 YW134 216 4,7 41,207 57,795 74,383 316,481 2000 Spacewatch ≈3:8-Bahnresonanz mit Neptun
    2001 FL193 81 8,7 40,29 50,26 60,23 108,6 2001 Rhiannon Lynne Allen, Gary Bernstein, Renu Malhotra Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein transneptunisches Objekt
    2001 KA77 634 50 43,41 47,74 52,07 120,3 2001 Marc William Buie Grenze zu den Cubewanos
    2002 CP154 222 6,5 42 52 62 50 2002 Marc William Buie Umlaufbahn schlecht bekannt, jedoch sicher ein Detached Object
    2003 UY291 147 7,4 41,19 48,95 56,72 15,6 2003 Marc William Buie Grenze zu den Cubewanos
    (90377) Sedna 995 1,5 76,072 483,3 890 311,61 2003 Michael E. Brown, Chad Trujillo, David Lincoln Rabinowitz Sednoid
    2004 PD112 267 6,1 40 70 90 40 2004 Marc William Buie Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein Detached Object
    (474640) Alicanto 222 6,5 47,308 315 584 326,925 2004 Cerro Tololo (nicht bestätigt) [33][34][35]
    (612911) 2004 XR190 612 4,1 51,085 57,336 63,586 284,93 2004 Rhiannon Lynne Allen, Brett Gladman, John J. Kavelaars, Jean-Marc Petit, Joel W. Parker, Phil Nicholson Pseudo-Sednoid, Große Bahnneigung;[32][36][37]
    2005 CG81 267 6,1 41,03 54,10 67,18 57,12 2005 Canada France Ecliptic Plane Survey —
    (385607) 2005 EO297 161 7,2 41,215 62,98 84,75 349,86 2005 Marc William Buie —
    (145480) 2005 TB190 372 4,5 46,197 75,546 104,896 171,023 2005 Andrew C. Becker, Andrew W. Puckett, Jeremy Martin Kubica [37]
    2006 AO101 168 7,1 2006 Mauna Kea Observatories (nicht bestätigt) Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein transneptunisches Objekt
    (278361) 2007 JJ43 558 4,5 40,383 48,390 56,397 6,536 2007 Palomar-Obersvatorium (nicht bestätigt) Grenze zu den Cubewanos
    2007 LE38 176 7,0 41,798 54,56 67,32 53,96 2007 Mauna Kea-Observatorium (nicht bestätigt)
    (528381) 2008 ST291 640 4,2 42,27 99,3 156,4 324,37 2008 Megan Schwamb, Michael E. Brown, David Lincoln Rabinowitz ≈1:6-Bahnresonanz mit Neptun
    2009 KX36 111 8,0 100 100 2009 Mauna Kea-Observatorium (nicht bestätigt) Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein transneptunisches Objekt
    (523635) 2010 DN93 486 4,7 45,102 55,501 65,90 33,01 2010 Pan-STARRS ≈2:5-Bahnresonanz mit Neptun[37]
    (552555) 2010 ER65 404 5,0 40,035 99,71 159,39 324,19 2010 David Lincoln Rabinowitz, Suzanne W. Tourtellotte —
    2010 GB174 222 6,5 48,8 360 670 347,7 2010 Mauna Kea-Observatorium (nicht bestätigt) —
    2012 FH84 161 7,2 42 56 70 10 2012 Las-Campanas-Observatorium (nicht bestätigt) —
    2012 VP113 702 4,0 80,47 256 431 293,8 2012 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo Sednoid
    2013 FQ28 280 6,0 45,9 63,1 80,3 230 2013 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo ≈1:3-Bahnresonanz mit Neptun resonance[37]
    2013 FT28 202 6,7 43,5 310 580 40,3 2013 Scott S. Sheppard —
    (496315) 2013 GP136 212 6,6 41,061 155,1 269,1 42,38 2013 Outer Solar System Origins Survey —
    2013 GQ136 222 6,5 40,79 49,06 57,33 155,3 2013 Outer Solar System Origins Survey Grenze zu den Cubewanos
    2013 GG138 212 6,6 46,64 47,792 48,946 128 2013 Outer Solar System Origins Survey Grenze zu den Cubewanos
    (500876) 2013 JD64 111 8,0 42,603 73,12 103,63 178,0 2013 Outer Solar System Origins Survey —
    (500880) 2013 JJ64 147 7,4 44,04 48,158 52,272 179,8 2013 Outer Solar System Origins Survey Grenze zu den Cubewanos
    2013 SY99 202 6,7 50,02 694 1338 32,1 2013 Outer Solar System Origins Survey —
    2013 SK100 134 7,6 45,468 61,61 77,76 11,5 2013 Outer Solar System Origins Survey —
    (505478) 2013 UT15 255 6,3 43,89 195,7 348 252,33 2013 Outer Solar System Origins Survey —
    2013 UB17 176 7,0 44,49 62,31 80,13 308,93 2013 Outer Solar System Origins Survey —
    2013 VD24 128 7,8 40 50 70 197 2013 Dark Energy Survey Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein Detached Object
    2013 YJ151 336 5,4 40,866 72,35 103,83 141,83 2013 Pan-STARRS —
    (523692) 2014 EZ51 770 3,7 40,70 52,49 64,28 329,84 2014 Pan-STARRS —
    2014 FC69 533 4,6 40,28 73,06 105,8 190,57 2014 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo
    2014 FZ71 185 6,9 55,9 76,2 96,5 245 2014 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo Pseudo-Sednoid; ≈1:4-Bahnresonanz mit Neptun[37]
    2014 FC72 509 4,5 51,670 76,329 100,99 32,85 2014 Pan-STARRS Pseudo-Sednoid; ≈1:4-Bahnresonanz mit Neptun[37]
    (533560) 2014 JM80 352 5,5 46,00 63,00 80,01 96,1 2014 Pan-STARRS ≈1:3-Bahnresonanz mit Neptun[37]
    2014 JS80 306 5,5 40,013 48,291 56,569 174,5 2014 Pan-STARRS Grenze zu den Cubewanos
    2014 OJ394 423 5,0 40,80 52,97 65,14 271,60 2014 Pan-STARRS 3:7-Bahnresonanz mit Neptun
    2014 QR441 193 6,8 42,6 67,8 93,0 283 2014 Dark Energy Survey —
    2014 SR349 202 6,6 47,6 300 540 341,1 2014 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo —
    2014 SS349 134 7,6 45 140 240 148 2014 S. S. Sheppard, C. A. Trujillo ≈2:10-Bahnresonanz mit Neptun[38]
    2014 ST373 330 5,5 50,13 104,0 157,8 297,52 2014 Dark Energy Survey —
    2014 UT228 154 7,3 43,97 48,593 53,216 49,9 2014 Outer Solar System Origins Survey Grenze zu den Cubewanos
    2014 UA230 222 6,5 42,27 55,05 67,84 132,8 2014 Outer Solar System Origins Survey —
    2014 UO231 97 8,3 42,25 55,11 67,98 234,56 2014 Outer Solar System Origins Survey —
    (523759) 2014 WK509 584 4,0 40,08 50,79 61,50 135,4 2014 Pan-STARRS —
    2014 WB556 147 7,4 42,6 280 520 234 2014 Dark Energy Survey —
    2015 AL281 293 6,1 42 48 54 120 2015 Pan-STARRS Grenze zu den Cubewanos, Bahndaten nicht genau bekannt, möglicherweise kein Detached Object
    (495603) 2015 AM281 486 4,8 41,380 55,372 69,364 157,72 2015 Pan-STARRS —
    (487581) 2015 BE519 352 5,5 44,82 47,866 50,909 293,2 2015 Pan-STARRS Grenze zu den Cubewanos
    2015 FJ345 117 7,9 51 63,0 75,2 78 2015 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo Pseudo-Sednoid; ≈1:3-Bahnresonanz mit Neptun[37]
    2015 GP50 222 6,5 40,4 55,2 70,0 130 2015 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo —
    2015 KH162 671 3,9 41,63 62,29 82,95 296,805 2015 Scott S. Sheppard, David J. Tholen, Chad Trujillo —
    2015 KG163 101 8,3 40,502 826 1610 32,06 2015 Outer Solar System Origins Survey —
    2015 KH163 117 7,9 40,06 157,2 274 230,29 2015 Outer Solar System Origins Survey ≈1:12-Bahnresonanz mit Neptun
    2015 KE172 106 8,1 44,137 133,12 222,1 15,43 2015 Outer Solar System Origins Survey 1:9 Neptune resonance
    2015 KG172 280 6,0 42 55 69 35 2015 Rhiannon Lynne Allen, D. James, David Herrera Bahndaten nicht genau bekannt, möglicherweise kein Detached Object
    2015 KQ174 154 7,3 49,31 55,40 61,48 294,0 2015 Mauna Kea (nicht bestätigt) Pseudo-Sednoid; ≈2:5-Bahnresonanz mit Neptun[37]
    2015 RX245 255 6,2 45,5 410 780 65,3 2015 Outer Solar System Origins Survey —
    (541132) Leleākūhonua 300 5,5 65,02 1042 2019 118,0 2015 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo, David J. Tholen Sednoid
    2017 DP121 161 7,2 40,52 50,48 60,45 217,9 2017 —
    2017 FP161 168 7,1 40,88 47,99 55,1 218 2017 Grenze zu den Kuipergürtenasteroiden
    2017 SN132 97 5,8 40,949 79,868 118,786 148,769 2017 Scott S. Sheppard, Chad Trujillo, David J. Tholen
    2018 VM35 134 7,6 45,289 240,575 435,861 302,008 2018 ???

    Die folgenden astronomischen Objekte könnten auch zu den Detached Objects gezählt werden, obwohl sie ein Perihel von weniger als 38 bis 40 Astronomischen Einheiten aufweisen.

    Astronomisches Objekt Durchmesser 
    (km)     		mag q
    (AU)     		a
    (AU)     		Q
    (AU)     		ω (°) Entdeckung Entdecker Einzelnachweise und Anmerkungen
    (506479) 2003 HB57 147 74 38,116 166,2 294 11,082 2003 Mauna Kea (nicht bestätigt) —
    2003 SS422 168 >7,1 39 200 400 210 2003 Cerro Tololo Inter-American Observatory (nicht bestätigt) Bahndaten nicht genau bekannt, möglicherweise kein Detached Object
    2005 RH52 128 7,8 38,957 152,6 266,3 32,285 2005 Canada France Ecliptic Plane Survey —
    2007 TC434 168 7,0 39,577 128,41 217,23 351,010 2007 Las-Campanas-Observatorium (nicht bestätigt) 1:9-Bahnresonanz mit Neptun
    2012 FL84 212 6,6 38,607 106,25 173,89 141,866 2012 Pan-STARRS —
    2014 FL72 193 6,8 38,1 104 170 259,49 2014 Cerro Tololo Inter-American Observatory (nicht bestätigt) —
    (533563) 2014 JW80 352 5,5 38,161 142,62 247,1 131,61 2014 Pan-STARRS —
    (523778) 2014 YK50 293 5,6 38,972 120,52 202,1 169,31 2014 Pan-STARRS —
    2015 GT50 88 8,6 38,46 333 627 129,3 2015 Outer Solar System Origins Survey —

    Siehe auch

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    Einzelnachweise

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    1. ↑ Patryk Sofia Lykawka, Tadashi Mukai: An outer planet beyond Pluto and the origin of the trans-Neptunian belt architecture. In: Astronomical Journal. Band 135, Nr. 4, 2008, S. 1161–1200, doi:10.1088/0004-6256/135/4/1161, arxiv:0712.2198, bibcode:2008AJ....135.1161L (englisch).
    2. ↑ a b David C. Jewitt, A. Delsanti: Solar System Update: Topical and Timely Reviews in Solar System Sciences. Springer-Praxis Auflage. 2006, ISBN 3-540-26056-0 (englisch, Online [PDF]).
    3. ↑ Brett Gladman: Evidence for an extended scattered disk. In: Icarus. Band 157, Nr. 2, 2002, S. 269–279, doi:10.1006/icar.2002.6860, arxiv:astro-ph/0103435, bibcode:2002Icar..157..269G (englisch).
    4. ↑ a b Rodney S. Gomes, J. Matese, Jack Lissauer: A distant planetary-mass solar companion may have produced distant detached objects. In: Icarus. Band 184, Nr. 2. Elsevier, 2006, S. 589–601, doi:10.1016/j.icarus.2006.05.026, bibcode:2006Icar..184..589G (englisch).
    5. ↑ James Ludlow Elliot, Susan D. Kern, K. B. Clancy, A. A. S. Gulbis, Robert L. Millis, Marc William Buie, Lawrence H. Wasserman, Eugene I. Chiang, Amy B. Jordan, David E. Trilling, Karen Jean Meech: The Deep Ecliptic Survey: A search for Kuiper belt objects and centaurs. II. Dynamical classification, the Kuiper belt plane, and the core population. In: The Astronomical Journal. Band 129, Nr. 2, 2006, S. 1117–1162, doi:10.1086/427395, bibcode:2005AJ....129.1117E (englisch, Online [PDF]).
    6. ↑ a b Patryk Sofia Lykawka, Tadashi Mukai: Dynamical classification of trans-neptunian objects: Probing their origin, evolution, and interrelation. In: Icarus. Band 189, Nr. 1, Juli 2007, S. 213–232, doi:10.1016/j.icarus.2007.01.001, bibcode:2007Icar..189..213L (englisch).
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