Quaoar - Hva er det

• April 25, 2024

Utover Neptun ligger titusenvis av iskalde kropper i Kuiper Belt. Hvis det høres ut som om ting må være overfylt der ute, må du huske at beltet er flere milliarder mil bredt. Og de fleste av disse transneptuniske gjenstandene (TNO) er veldig små, selv om noen er store nok til å være dvergplaneter. En av dem er Quaoar [uttales KWA.ore], men den er ikke oppført som en dvergplanet. Så hva er det?

Quaoar er en cubewano!
Vi vet nå at Pluto er en av mange kropper utenfor Neptun, men selv da Plutos måne Charon ble oppdaget i 1978, var Kuiper-beltet et konsept uten konkrete bevis. Gjennombruddet kom i 1992 med oppdagelsen av en ny trans-neptunisk gjenstand. Minor Planet Center of the International Astronomical Union (IAU) utpekte det (15760) 1992 QB₁. Da lignende gjenstander ble funnet senere, ble de gruppert som klassiske Kuiper Belt-objekter. Imidlertid fra QB1 del av betegnelsen, fikk de også kallenavnet cubewanos [Cue.bee.WAN.oze].

Cubewanos ligger mellom 40-50 AU, og har ganske runde bane. (De astronomisk enhet (AU) tilsvarer avstanden mellom jord og sol.) I motsetning til Pluto, krysser de ikke Neptuns bane og blir ikke påvirket av Neptuns tyngdekraft. Quaoars bane tar den mellom 42-45 AU fra Solen, som er mye rundere enn Plutos bane som varierer fra 30-49 AU.

Et klassisk Kuiper Belt-objekt kan også være en dvergplanet. Den største kjente cubewano er dvergplaneten Makemake [MA.kay.MA.kay].

Skaperen og sønnen hans
Michael Brown og Chad Trujillo, oppdagere av en rekke TNO-er, oppdaget Quaoar i 2002 mens de observerte ved Palomar Observatory i Sør-California.

IAU-konvensjonen for å navngi klassiske Kuiper Belt-objekter krever at de forholder seg til skapelsesmyter. Quaoar er skaperguden for Tongva-folket, de opprinnelige innbyggerne i Los Angeles-bassenget. Siden gjenstanden ble oppdaget ved Palomar-observatoriet, virket dette passende. Fem år etter å ha funnet Quaoar, oppdaget Michael Brown en måne. Etter konsultasjon med Tongva-samfunnet ble månen navngitt Weywot [vei.wot] etter Quaoars sønn.

Tiny Weywot har en diameter på rundt 75 km. Den går i bane rundt Quaoar i en avstand på 14 500 km (9100 miles) en gang hver 12,4 dag. Quaoar roterer selv på sin akse hver atten time på sin 285-årige reise rundt sola.

Å oppdage en måne er ikke bare interessant, men også nyttig for astronomer. Det er et sted mellom vanskelig og umulig å få massen til et isolert objekt. Imidlertid kan du få en god verdi for en planetmasse fra en månes bane, og Quaoar's masse var 1,6 x 10²⁰ kg.

Quaoar er rød og kanskje vulkansk
Spekteret av Quaoar viser at det er rødt og dekket i et lag med vann med små mengder (ca. 5%) frosset metan og etan. Den røde fargen, som på Pluto, skyldes sannsynligvis tilstedeværelsen av tholins. Dette er rødfargede kjeder med hydrokarboner produsert i kjemiske reaksjoner drevet av ultrafiolett stråling fra solen.

Det er også tegn på krystallinsk is. Det dannes når isen fordampes og deretter fryses. Dette indikerer at det har skjedd en ny oppblomstring på Quaoar - nylig i astronomisk tid, noe som betyr de siste ti million årene.

Den mest sannsynlige forklaringen på gjenoppblussen er cryovolcanism, varmen antagelig blitt tilført av radioaktive elementer som råtner i kjernen. I stedet for å skyte ut smeltet stein, frigjør en kryovolkan stort sett vann eller annen væske. For eksempel, når Cassini-romfartøyet fløy gjennom en kryovolkansk plysj på Saturns måne Enceladus, fant det stort sett vanndamp, men med små mengder nitrogen, metan og karbondioksid.

Hvorfor er Quaoar en dvergplanet?
IAU opprettet kategorien av dvergplanet i 2006 og kontroversielt, kalt Pluto, Eris, Ceres, Makemake og Haumea som dvergplaneter. Av de fire listede egenskapene til en dvergplanet, oppfyller Quaoar absolutt to av dem, nemlig den kretser rundt en stjerne, og den er ikke satellitten til et annet legeme.

Men den må også være massiv nok til at dens egen tyngdekraft trekker den til en avrundet form. Det er ingen minimumsmasse spesifisert i IAUs definisjon. Imidlertid uttalte et utkast til et objekt med en masse på 5x10²⁰ kg og en diameter på 800 km ville sannsynligvis være en sfæroid.

Den siste verdien for Quaoars diameter er basert på 2013 kombinerte data fra Herschel Space Observatory og Spitzer Space Telescope. Det gir et tall på 1070 ± 38 km (770 ± 24 miles). Sammen med massen 1,6x10²⁰ kg, ser Quaoar ut til å bestå den testen. Eksistensen av overflatemetan er også støttende bevis fordi bare de større Kuiper Belt-objektene har vært i stand til å beholde den.

Den siste funksjonen er bare det som skiller en dvergplanet fra en planet. En planet har masse til å “[rydde] nabolaget rundt sin bane”, og en dvergplanet gjør det ikke.

Den uruguayanske astronomen Gonzalo Tancredi overrakte til et 2010-symposium av Den internasjonale astronomiske union et detaljert dokument som undersøkte nesten fire dusin iskaldte dvergplanetkandidater. En av dem som oppfylte kriteriene for å være en dvergplanet, var Quaoar.

Hvorfor er ikke Quaoar en dvergplanet?
Jeg vet ikke svaret på dette spørsmålet. Det ser for meg ut som institusjonell treghet, men kanskje et eller annet sted i IAU er det noen som jobber med å utvide listen over dvergplaneter.

Henvisning:
Gonzalo Tancredi, "Fysiske og dynamiske kjennetegn på isete 'dvergplaneter'" Icy Bodies of Solar System Proceedings IAU Symposium No. 263, 2009