Как вы изучаете чрезвычайно маленькое планетное тело в тусклых внешних областях нашей солнечной системы? Заставьте всех своих друзей со всего мира ждать очень неуловимого - если не кратковременного - специального события. Введите Джеймса Эллиота из Массачусетского технологического института, который работал с десятками обсерваторий и астрономов по всему миру, включая Джея Пасахова из Колледжа Уильямса в Массачусетсе, в попытке сделать наблюдения за объектом пояса Койпера 55636 (также известным как 2002 TX300) маленьким телом на орбите около 48 а.е. от Солнца. Поскольку этот KBO слишком мал и удален для прямых наблюдений за его поверхностью, астрономы отслеживали и прокладывали его курс, выясняя, когда он пройдет перед далекой звездой.
КБО скрывалось или проходило перед яркой фоновой звездой, событие, которое длилось всего 10 секунд. Но за это короткое время астрономы смогли определить размеры объекта и альбедо. Оба эти результата были удивительными.
Было обнаружено, что 55636 меньше, чем считалось ранее, 300 км в диаметре, но он очень хорошо отражает, то есть покрыт свежим белым льдом.
Большинство известных KBO имеют темные поверхности из-за космического выветривания, накопления пыли и бомбардировки космическими лучами, поэтому яркость 55636 подразумевает, что он имеет активный механизм восстановления поверхности, или, возможно, что в некоторых случаях пресноводный лед может сохраняться в течение миллиардов лет во внешних пределах Солнечной системы.
42 астронома из 18 обсерваторий, расположенных в Австралии, Новой Зеландии, Южной Африке, Мексике и США, участвовали в наблюдениях, но из-за погоды и времени только две обсерватории, обе на Гавайях, смогли обнаружить затмение. Работая с Уэйном Роузингом, Пасахов координировал наблюдения в Глобальной сети телескопов обсерватории Лас-Кумбрес, расположенной в кратере Халеакала на Мауи, Гавайи, которая сделала лучшие наблюдения.
Но Pasachoff сказал Space Magazine, что наличие двух разных углов обзора позволяет работать с достаточно точными измерениями KBO.
«Было абсолютно необходимо иметь второе место наблюдения», - сказал он. «Без этого мы
не знал бы, где на круглом или эллиптическом теле прошла хорда, линия окклюзии, и мы не могли бы установить верхний предел размера тела ».
По словам Пасахова, аккорд у края огромного тела может быть очень маленьким, иллюстрируя, почему им нужны как минимум два аккорда.
Хотя поверхности других сильно отражающих тел в Солнечной системе, таких как карликовая планета Плутон и лунный спутник Сатурна Энцелад, постоянно обновляются свежим льдом из-за конденсации атмосферных газов или криовулканизмом, извергающим воду вместо лавы, 55636 слишком мала чтобы эти механизмы работали.
«Удивительная вещь в объекте миллиарда лет, который настолько отражающий, состоит в том, что он сохранил или обновил свою отражательную способность, - сказал Пасахофф, - поэтому возможности включают в себя затемнение, которое, как мы знаем, происходит во внутренней солнечной системе, гораздо меньше. там; или объект обновляет свой лед или мороз изнутри. Нам нужны новые наблюдения или больше КБО с затенениями, и нам нужно больше теоретической работы ».
Это было первое успешное «плановое» наблюдение KBO с использованием метода звездного затмения. В 2009 году другая группа исследовала данные Хаббла за четыре с половиной года, чтобы найти чрезвычайно малую КБО с шириной 975 метров (3200 футов) и огромные 6,7 миллиарда километров (4,2 миллиарда миль).
В течение нескольких лет Пасахов и его команда из Уильямс-колледжа работали с Эллиотом и другими сотрудниками Массачусетского технологического института, а также с Амандой Гулбис из Южноафриканской астрономической обсерватории, чтобы изучать Плутон путем оккультных работ. Тщательно измерив яркость звезды, когда Плутон скрывает или скрывает ее, они показали, что атмосфера Плутона слегка нагревалась или расширялась. Главная цель сейчас - узнать, как меняется атмосфера. Это будет особенно важно с космическим кораблем New Horizons на пути к Плутону.
Пасахов сказал, что он знал, что альбедо 55636 будет ярким, но был удивлен, насколько ярким он был. Считается, что происхождение этого объекта произошло из-за столкновения, произошедшего один миллиард лет назад между одной из трех известных карликовых планет в поясе Койпера, Хаумеа, и другим объектом, в результате которого ледяная мантия Хаумеа раскололась на дюжину или около того более мелких тел, в том числе 55636.
«Майк Браун (КБО и охотник на карликовых планет из Калтеха) сказал мне в прошлом году, до наблюдений, что объект будет отражающим, поскольку он принадлежит семье Хаумеа, а сама Хаумеа имеет высокий альбедо», - сказал Пасахофф.
Pasachoff работал с Брауном и его командой в прошлом году, пытаясь запечатлеть взаимные маскировки транзитов Хаумеа с его лунной Намакой с помощью 5-метрового телескопа Palomar, но они не смогли обнаружить чрезвычайно малый эффект, учитывая период быстрого вращения Хаумеа. ,
Эллиот использовал метод сокрытия, чтобы обнаружить кольца Урана десятилетия назад и продолжает отстаивать этот метод.
Pasachoff сказал, что недавнее наблюдение 55636 было очень полезным. «Это было невероятное наблюдение, и мне было очень приятно быть частью этого». Он сказал. «Я горжусь тем, что все три графика в статье« Природа »и оба успешных наблюдения были организованы или сделаны нашей командой колледжа Уильямс».
Он добавил, что любое такое наблюдение включает как минимум эти четыре элемента: астрометрические прогнозы, наблюдения, сокращение данных, интерпретация.
«Нам очень повезло, и мы были заинтересованы в успехе в наблюдениях», - сказал Пасахофф. «Но важно отметить, что Джим Эллиот и его коллеги из Массачусетского технологического института и Обсерватории Лоуэлла годами работали над совершенствованием методов прогнозирования, чтобы сделать их достаточно точными для этой цели. И это событие было первым, когда прогнозы были достаточно точными, чтобы заслужить тотальный пресс телескопов, которые мы собрали. То, что мы подобрали событие, близкое к центру предсказания для загрузки, - заслуга команды астрометрии ».
Примечание: эта статья была обновлена 6/20.
Источники: Колледж Уильямс (и обмен электронной почтой с Джеем Пасаховым), MIT, BBC, Nature
