Eris er tvíburi Plútós
Stærð dvergreikistjörnunnar fjarlægu mæld nákvæmlega við stjörnumyrkva
Sævar Helgi Bragason
26. okt. 2011
Fréttir
Stjörnufræðingar nutu aðstoðar sjaldgæfs atburðar til að mæla nákvæmlega stærð Erisar, dvergreikistjörnunnar fjarlægu.
Í fyrsta sinn hafa stjörnufræðingar mælt þvermál Erisar, dvergreikistjörnunnar fjarlægu, mjög nákvæmlega með því að fylgjast með henni ganga fyrir daufa stjörnu. Atburðurinn var sýnilegur í árslok 2010 með sjónaukum í Chile, þar á meðal belgíska TRAPPIST sjónaukanum í stjörnustöð ESO á La Silla. Mælingarnar sýna að Eris er næstum eineggja tvíburi Plútós hvað stærð snertir. Yfirborð Erisar reynist líka mjög bjart sem bendir til þess að það sé allt ísilagt, líklega af völdum frosins lofthjúps. Niðurstöðurnar eru birtar í nýjasta hefti tímaritsins Nature sem kemur út 27. október 2011.
Í nóvember árið 2010 gekk Eris, dvergreikistjarnan fjarlæga, fyrir daufa og enn fjarlægari stjörnu í bakgrunni. Slíkur atburður er fremur sjaldgæfur og kallast stjörnumyrkvi en sökum fjarlægðar og smæðar dvergreikistjörnunnar er enn erfiðara að fylgjast með honum. Næsti stjörnumyrkvi Erisar verður ekki fyrr en árið 2013. Stjörnumyrkvar gefa nákvæmustu og oftast einu traustu mælingarnar á stærð og lögun fjarlægs hnattar í sólkerfinu okkar.
Stjarnan sem Eris myrkvaði fannst á myndum sem teknar voru með 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum í stjörnustöðinni á La Silla. Hópur stjörnufræðinga frá fjölda (þó aðallega franskra, belgískra, spænskra og brasilískra) háskóla skipulagði og gerði mælingarnar og notuðu meðal annars TRAPPIST [1] (TRansiting Planets and Planetesimals Small Telescope, eso1023) sjónaukann á La Silla.
„Mælingar á stjörnumyrkvum smáhnatta í sólkerfinu, handan við braut Neptúnusar, eru mjög vandasamar og krefjast ítrustu nákvæmni og skipulagningar. Þetta er besta aðferðin sem við höfum til að meta stærð Erisar, fyrir utan auðvitað að heimsækja hnöttinn“ segir Bruno Sicardy, aðalhöfundur greinar um rannsóknina.
Gerðar voru tilraunir til að fylgjast með stjörnumyrkvanum frá 26 stöðum víðsvegar um heiminn, þeim stöðum sem voru í skuggaferli dvergreikistjörnunnar. Nokkrar áhugamannastjörnustöðvar voru þar á meðal en atburðurinn sást hins vegar aðeins með beinum hætti frá tveimur stöðum, báðum í Chile. Annar var stjörnustöð ESO í La Silla, þar sem TRAPPIST sjónaukinn er staðsettur, en hinn staðurinn var San Pedro de Atacama og þar var tveimur sjónaukum beint að atburðinum [2]. Allir sjónaukarnir þrír mældu skyndilega birtuminnkun stjörnunnar þegar Eris gekk fyrir hana.
Mælingarnar frá Chile benda til að Eris sé því sem næst kúlulaga. Þessar mælingar ættu að gefa nokkuð raunsanna mynd af löguninni og stærðinni, að því gefnu að ekki séu gríðarmikil fjöll á hnettinum. Slík landslagseinkenni eru hins vegar ólíkleg á svo stórum íshnetti.
Eris fannst árið 2005. Uppgötvun hennar átti þátt í að búinn var til nýr flokkur fyrirbæra sem kallast dvergreikistjörnur og Plútó lækkaður í tign úr reikistjörnu í dvergreikistjörnu árið 2006. Um þessar mundir er Eris þrefalt lengra frá sólinni en Plútó.
Eldri mælingar með öðrum aðferðum bentu til að Eris væri fjórðungi stærri en Plútó eða í kringum 3.000 km að þvermáli. Nýju mælingarnar sýna hins vegar og sanna að hnettirnir tveir eru hér um bil jafn stórir. Samkvæmt nýju mælingunum er Eris 2.326 km að þvermáli með 12 km óvissu. Nú þekkjum við stærð Erisar betur en nokkurs annars ættingja Plútós en þvermál hans er milli 2.300 og 2.400 km. Erfiðara er að meta þvermál Plútós því lofthjúpur hans truflar mælingarnar. Hreyfing Dysnómíu [3], fylgitungls Erisar, var notuð til að áætla massa Erisar og reyndist hann 27% meiri en massi Plútós [4]. Massinn og þvermálið gefur eðlismassa Erisar en hann er áætlaður 2,52 grömm á cm3 [5].
„Eðlismassi Erisar segir okkur að hún er líklega berghnöttur með þunnum möttli úr ís“ segir Emmanuel Jehin, þátttakandi í rannsókninni [6].
Yfirborð Erisar reyndist mjög bjart. Það endurvarpar 96% af ljósinu sem á það fellur (endurskinshlutfall 0,96 [7]) og er þess vegna bjartara en nýsnævi á jörðinni. Þar af leiðandi er Eris, ásamt ístunglinu Enkeladusi við Satúrnus, eitt bjartasta fyrirbæri sólkerfisins. Yfirborði Erisar er líklega þakið örþunnu (innan við eins millímetra þykku) og mjög björtu íslagi úr nitri og metani eins og litróf hnattarins bendir til.
„Að öllum líkindum má rekja þetta íslag til niturs og metans í lofthjúpi dvergreikistjörnunnar sem þéttist og leggst sem hrím á yfirborðið er hún fjarlægist sólina á ílangri braut sinni út í enn kaldari svæði sólkerfisinsi“ segir Jehin. Ísefnin fara aftur í loftkennt form þegar Eris er í sólnánd, þá í um 5,7 milljarða km fjarlægð frá sólinni.
Nýju niðurstöðurnar gera stjörnufræðingunum kleift að meta yfirborðshitastig Erisar. Líklegt er að á daghliðinni sé 238 gráðu frost þegar hlýjast er og að næturhliðin sé enn kaldari.
„Það er ótrúlegt til þess að hugsa hvað við getum komist að mörgu um jafn lítinn og fjarlægan hnött og Erisi með því að fylgjast með henni ganga fyrir daufa stjörnu í bakgrunni með tiltölulega litlum sjónaukum. Fimm árum eftir að nýr flokkur dvergreikistjarna var búinn til erum við loksins að byrja að skilja einn af fyrstu hnöttunum í þeim flokki“ segir Bruno Sicardy að lokum.
Skýringar
[1] TRAPPIST er einn nýjasti fjarstýrði sjónaukinn í La Silla stjörnustöðinni. Safnspegill hans er aðeins 0,6 metrar á breidd en hann var tekinn í notkun í júní 2010 og er að mestu helgaður rannsóknum á fjarreikistjörnum og halastjörnum. Sjónaukinn er fjármagnaður af belgíska vísinda- og tæknisjóðnum (FRS-FNRS) með þátttöku svissneska vísindaráðsins og er honum stjórnað frá Liège.
[2] Caise Harlingten og ASH2 sjónaukarnir.
[3] Eris er gyðja ringulreiðar og átaka í grískri goðafræði. Dysnómía er dóttir Eris og gyðja lögleysu.
[4] Massi Eris er 1,66 x 1022 kg sem samsvarar um 22% af massa tunglsins.
[5] Til samanburðar er eðlismassi tunglsins 3,3 grömm á cm3 og vatns eitt gramm á cm3.
[6] Eðlismassinn bendir til þess að Eris sé að mestu úr bergi (85%) og ís að litlu leyti (15%). Líklegt er að ísinn sé í einu um það bil 100 km þykku lagi sem umykur stóran bergkjarna. Þetta þykka lag er að mestu úr vatnsís og ætti ekki að rugla saman við þunna hrímlagið sem myndast þegar lofthjúpurinn frýs og veldur því að yfirborðið er mjög bjart.
[7] Endurskinshlutfallið segir til um hve stórt hlutfall ljóss sem fellur á fyrirbæri endurkastast út í geiminn og yfirborðið gleypir ekki. Endurskinshlutfallið 1 samsvarar hvítu yfirborði með fullkomið endurvarp á meðan 0 þýðir að það gleypir ljós að öllu leyti. Til samanburðar er endurskinshlutfall tunglsins svipað og kols eða 0,136.
Frekari upplýsingar
Skýrt er frá þessari rannsókn í grein sem birtist 27. október 2011 í tímaritinu Nature.
ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1142.
Krakkavæn útgáfa
Eris er tvíburi Plútós
Stærð dvergreikistjörnunnar fjarlægu mæld nákvæmlega við stjörnumyrkva
Sævar Helgi Bragason 26. okt. 2011 Fréttir
Stjörnufræðingar nutu aðstoðar sjaldgæfs atburðar til að mæla nákvæmlega stærð Erisar, dvergreikistjörnunnar fjarlægu.
Í fyrsta sinn hafa stjörnufræðingar mælt þvermál Erisar, dvergreikistjörnunnar fjarlægu, mjög nákvæmlega með því að fylgjast með henni ganga fyrir daufa stjörnu. Atburðurinn var sýnilegur í árslok 2010 með sjónaukum í Chile, þar á meðal belgíska TRAPPIST sjónaukanum í stjörnustöð ESO á La Silla. Mælingarnar sýna að Eris er næstum eineggja tvíburi Plútós hvað stærð snertir. Yfirborð Erisar reynist líka mjög bjart sem bendir til þess að það sé allt ísilagt, líklega af völdum frosins lofthjúps. Niðurstöðurnar eru birtar í nýjasta hefti tímaritsins Nature sem kemur út 27. október 2011.
Í nóvember árið 2010 gekk Eris, dvergreikistjarnan fjarlæga, fyrir daufa og enn fjarlægari stjörnu í bakgrunni. Slíkur atburður er fremur sjaldgæfur og kallast stjörnumyrkvi en sökum fjarlægðar og smæðar dvergreikistjörnunnar er enn erfiðara að fylgjast með honum. Næsti stjörnumyrkvi Erisar verður ekki fyrr en árið 2013. Stjörnumyrkvar gefa nákvæmustu og oftast einu traustu mælingarnar á stærð og lögun fjarlægs hnattar í sólkerfinu okkar.
Stjarnan sem Eris myrkvaði fannst á myndum sem teknar voru með 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum í stjörnustöðinni á La Silla. Hópur stjörnufræðinga frá fjölda (þó aðallega franskra, belgískra, spænskra og brasilískra) háskóla skipulagði og gerði mælingarnar og notuðu meðal annars TRAPPIST [1] (TRansiting Planets and Planetesimals Small Telescope, eso1023) sjónaukann á La Silla.
„Mælingar á stjörnumyrkvum smáhnatta í sólkerfinu, handan við braut Neptúnusar, eru mjög vandasamar og krefjast ítrustu nákvæmni og skipulagningar. Þetta er besta aðferðin sem við höfum til að meta stærð Erisar, fyrir utan auðvitað að heimsækja hnöttinn“ segir Bruno Sicardy, aðalhöfundur greinar um rannsóknina.
Gerðar voru tilraunir til að fylgjast með stjörnumyrkvanum frá 26 stöðum víðsvegar um heiminn, þeim stöðum sem voru í skuggaferli dvergreikistjörnunnar. Nokkrar áhugamannastjörnustöðvar voru þar á meðal en atburðurinn sást hins vegar aðeins með beinum hætti frá tveimur stöðum, báðum í Chile. Annar var stjörnustöð ESO í La Silla, þar sem TRAPPIST sjónaukinn er staðsettur, en hinn staðurinn var San Pedro de Atacama og þar var tveimur sjónaukum beint að atburðinum [2]. Allir sjónaukarnir þrír mældu skyndilega birtuminnkun stjörnunnar þegar Eris gekk fyrir hana.
Mælingarnar frá Chile benda til að Eris sé því sem næst kúlulaga. Þessar mælingar ættu að gefa nokkuð raunsanna mynd af löguninni og stærðinni, að því gefnu að ekki séu gríðarmikil fjöll á hnettinum. Slík landslagseinkenni eru hins vegar ólíkleg á svo stórum íshnetti.
Eris fannst árið 2005. Uppgötvun hennar átti þátt í að búinn var til nýr flokkur fyrirbæra sem kallast dvergreikistjörnur og Plútó lækkaður í tign úr reikistjörnu í dvergreikistjörnu árið 2006. Um þessar mundir er Eris þrefalt lengra frá sólinni en Plútó.
Eldri mælingar með öðrum aðferðum bentu til að Eris væri fjórðungi stærri en Plútó eða í kringum 3.000 km að þvermáli. Nýju mælingarnar sýna hins vegar og sanna að hnettirnir tveir eru hér um bil jafn stórir. Samkvæmt nýju mælingunum er Eris 2.326 km að þvermáli með 12 km óvissu. Nú þekkjum við stærð Erisar betur en nokkurs annars ættingja Plútós en þvermál hans er milli 2.300 og 2.400 km. Erfiðara er að meta þvermál Plútós því lofthjúpur hans truflar mælingarnar. Hreyfing Dysnómíu [3], fylgitungls Erisar, var notuð til að áætla massa Erisar og reyndist hann 27% meiri en massi Plútós [4]. Massinn og þvermálið gefur eðlismassa Erisar en hann er áætlaður 2,52 grömm á cm3 [5].
„Eðlismassi Erisar segir okkur að hún er líklega berghnöttur með þunnum möttli úr ís“ segir Emmanuel Jehin, þátttakandi í rannsókninni [6].
Yfirborð Erisar reyndist mjög bjart. Það endurvarpar 96% af ljósinu sem á það fellur (endurskinshlutfall 0,96 [7]) og er þess vegna bjartara en nýsnævi á jörðinni. Þar af leiðandi er Eris, ásamt ístunglinu Enkeladusi við Satúrnus, eitt bjartasta fyrirbæri sólkerfisins. Yfirborði Erisar er líklega þakið örþunnu (innan við eins millímetra þykku) og mjög björtu íslagi úr nitri og metani eins og litróf hnattarins bendir til.
„Að öllum líkindum má rekja þetta íslag til niturs og metans í lofthjúpi dvergreikistjörnunnar sem þéttist og leggst sem hrím á yfirborðið er hún fjarlægist sólina á ílangri braut sinni út í enn kaldari svæði sólkerfisinsi“ segir Jehin. Ísefnin fara aftur í loftkennt form þegar Eris er í sólnánd, þá í um 5,7 milljarða km fjarlægð frá sólinni.
Nýju niðurstöðurnar gera stjörnufræðingunum kleift að meta yfirborðshitastig Erisar. Líklegt er að á daghliðinni sé 238 gráðu frost þegar hlýjast er og að næturhliðin sé enn kaldari.
„Það er ótrúlegt til þess að hugsa hvað við getum komist að mörgu um jafn lítinn og fjarlægan hnött og Erisi með því að fylgjast með henni ganga fyrir daufa stjörnu í bakgrunni með tiltölulega litlum sjónaukum. Fimm árum eftir að nýr flokkur dvergreikistjarna var búinn til erum við loksins að byrja að skilja einn af fyrstu hnöttunum í þeim flokki“ segir Bruno Sicardy að lokum.
Skýringar
[1] TRAPPIST er einn nýjasti fjarstýrði sjónaukinn í La Silla stjörnustöðinni. Safnspegill hans er aðeins 0,6 metrar á breidd en hann var tekinn í notkun í júní 2010 og er að mestu helgaður rannsóknum á fjarreikistjörnum og halastjörnum. Sjónaukinn er fjármagnaður af belgíska vísinda- og tæknisjóðnum (FRS-FNRS) með þátttöku svissneska vísindaráðsins og er honum stjórnað frá Liège.
[2] Caise Harlingten og ASH2 sjónaukarnir.
[3] Eris er gyðja ringulreiðar og átaka í grískri goðafræði. Dysnómía er dóttir Eris og gyðja lögleysu.
[4] Massi Eris er 1,66 x 1022 kg sem samsvarar um 22% af massa tunglsins.
[5] Til samanburðar er eðlismassi tunglsins 3,3 grömm á cm3 og vatns eitt gramm á cm3.
[6] Eðlismassinn bendir til þess að Eris sé að mestu úr bergi (85%) og ís að litlu leyti (15%). Líklegt er að ísinn sé í einu um það bil 100 km þykku lagi sem umykur stóran bergkjarna. Þetta þykka lag er að mestu úr vatnsís og ætti ekki að rugla saman við þunna hrímlagið sem myndast þegar lofthjúpurinn frýs og veldur því að yfirborðið er mjög bjart.
[7] Endurskinshlutfallið segir til um hve stórt hlutfall ljóss sem fellur á fyrirbæri endurkastast út í geiminn og yfirborðið gleypir ekki. Endurskinshlutfallið 1 samsvarar hvítu yfirborði með fullkomið endurvarp á meðan 0 þýðir að það gleypir ljós að öllu leyti. Til samanburðar er endurskinshlutfall tunglsins svipað og kols eða 0,136.
Frekari upplýsingar
Skýrt er frá þessari rannsókn í grein sem birtist 27. október 2011 í tímaritinu Nature.
ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1142.
Krakkavæn útgáfa