천문학

태양계에 자전이 거의 조석으로 잠기거나 거의 잠기지 않는 물체가 있습니까?

태양계에 자전이 거의 조석으로 잠기거나 거의 잠기지 않는 물체가 있습니까?


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달의 회전은 단단히 조석 잠김 지구에 그리고 지구 자전은 단단히 조석 잠금 해제 달과 관련하여. 나는 Mercury의 회전이 3 : 2 공명에 조석으로 고정되어 있다고 생각합니다. 조석으로 잠기거나 (매우 균일하지 않은 회전) 조석으로 잠기지 않는 (매우 큰 해방) 물체가 있습니까? 그런 이유로 회전이 실제로 혼란스러운 몸이 있습니까?

참고,이 질문은 신체가 다른 관점에서 관찰함으로써 발생하는 겉보기 또는 광학적 해방이 아니라 물리적 해방에 관한 것입니다.


세드나를 바라 보는 허블

이미지 크레딧 : 허블
35 개 이상의 NASA 허블 우주 망원경에서 태양계에서 가장 먼 것으로 알려진 천체, 비공식적으로 이름이 Sedna 인 천문학 자들은 그 천체가 어떤 크기의 동반 달도 가지고 있지 않다는 사실에 놀랐다.

이 예상치 못한 결과는 태양계의 먼 가장자리에있는 물체의 기원과 진화에 대한 새로운 단서를 제공 할 수 있습니다.

Sedna의 존재가 3 월 15 일에 발표되었을 때, 발견자인 Caltech의 Mike Brown은 위성이 있다고 확신하여 Sedna에 대한 아티스트의 개념에 가상의 달이 포함되어 있다고 확신했습니다.

Brown의 예측은 Sedna가 동반 물체의 중력 줄다리기로 가장 잘 설명 될 수있는 매우 느린 회전을 가지고있는 것으로 보인다는 사실에 근거했습니다. 태양계의 거의 모든 독방 체는 몇 시간 만에 회전을 완료합니다.

'달이 없어서 완전히 당황해'라고 브라운은 말했다. 이것은 기대의 영역을 벗어난 것이며 Sedna를 더욱 흥미롭게 만듭니다. 그러나 나는 그것이 의미하는 바를 단순히 모른다. & # 8221

세드나 발견 발표 직후, 천문학 자들은 예상되는 동반 달을 찾기 위해 허블 우주 망원경을 새로운 행성으로 향했습니다. 공간 기반 플랫폼은 가시 광선에서 이러한 정밀 측정을 수행하는 데 필요한 분해능을 제공합니다. & # 8220Sedna의 이미지는 지상 망원경에서 충분히 안정적이지 않습니다. & # 8221 Brown은 말합니다.

놀랍게도 3 월 16 일 새로운 설문 조 사용 고급 카메라로 촬영 한 허블 이미지는 동일한 시야에서 희미하고 매우 먼 배경 별과 함께 단일 물체 세드나 만 보여줍니다.

HST의 선명한 시야 (900 마일 떨어진 곳에서 축구 공을 보려고하는 것과 같음)에도 불구하고 여전히 신비한 세드나의 디스크를 해결할 수 없습니다. 이것은 명왕성 직경의 약 3/4 또는 약 1,000 마일의 물체 크기에 상한선을 설정합니다.

그러나 Brown은 위성이 허블의 정확한 시야에서 동반자 '8220dot'로 나타날 것이라고 예측했다. 물체는 존재하지 않지만 세드나 뒤에 있거나 그 앞을 통과 할 가능성이 매우 적어 허블 이미지에서 세드나 자체와는 별도로 볼 수 없습니다.

Brown은 Sedna의 얼룩덜룩 한 표면에서 반사되는 빛의 명백한 주기적 변화에 대한 이전 관찰을 바탕으로이 예측을 기반으로했습니다. 그 결과 광 곡선은 20 일 (50 일 이하)을 초과하는 긴 회전 기간을 제공합니다. 사실이라면 Sedna는 태양의 조석 영향으로 인해 회전 속도가 느린 수성과 금성 다음으로 태양계에서 가장 느린 회전 물체가 될 것입니다.

이 딜레마에서 벗어날 수있는 한 가지 쉬운 방법은 천문학 자들이 생각한 것만 큼 회전주기가 느리지 않을 가능성입니다. 그러나 신중한 재분석에도 불구하고 팀은 기간이 정확하다고 확신합니다. Brown은 물체가 왜 그렇게 느리게 회전하는지에 대한 설명에 대해 완전히 잃어 버렸음을 인정합니다. & # 8221

소행성 및 혜성과 같은 작은 물체는 일반적으로 몇 시간 내에 한 회전을 완료합니다. 명왕성은 위성 Charon의 혁명 기간에 조석으로 고정되어 있기 때문에 명왕성의 자전은 비교적 여유로운 6 일 기간으로 느려졌습니다. 허블은 명왕성과 카론을 두 개의 별개의 신체로 쉽게 해석합니다. NASA의 곧 출시 될 James Webb 우주 망원경은 우리 태양계에서 멀리 떨어진 차가운 물체에서 나오는 적외선에 대한 추가 고해상도 연구를위한 플랫폼을 제공 할 것입니다.

우주 망원경 과학 연구소 (STScI)는 NASA를 위해 AURA (Association of Universities for Research in Astronomy, Inc.)에서 운영하며, MD, Greenbelt에있는 Goddard 우주 비행 센터와 계약을 맺고 있습니다. 허블 우주 망원경은 NASA와 유럽 우주국 (ESA) 간의 국제 협력 프로젝트입니다.


두 개의 천체가 조석으로 잠기는 데 얼마나 걸립니까? 정석 고정이 아닌 상태에서 정석 고정으로의 전환은 어떻게 생겼습니까?

저는 특히 조석이 잠기는 즉시 "오버 슈트"가 발생하는지 궁금합니다. 한 몸체가 다른 몸체에 비해 회전이 멈출 때까지 단순히 더 느리게 회전합니까, 아니면 조석 고정되기 전에 회전 방향을 "오버 슈트"하고 반전합니까?

어려운 매개 변수는 기본적으로 행성이 용암 덩어리 인 찌그러짐이 거의 완벽하게 딱딱한 구체보다 훨씬 빠르게 조석으로 잠길 지와 관련이 있습니다.

이 방정식에서 벗어나야 할 가장 중요한 점은 유인 물체로부터의 거리의 6 승에 비례한다는 것입니다. 많은 달이 조석에 따라 행성에 고정되어 있지만 행성이 태양에 고정되어 있지 않은 이유를 설명하는 데 도움이됩니다 (하지만 다른 태양계에 있음).

지구는 달에 조석으로 고정되는 과정에 있으며 낮은 매우 천천히 길어지고 달은 매우 천천히 멀어지고 있습니다. 결국 태양이 죽지 않는다면 지구와 달은 명왕성과 카론처럼 될 것입니다.

이것은 완전히 용암 인 행성이 있는가?

조석 고정 (및 조석 평형을 넘어서)은 점근 적 과정입니다. 즉, 완전히 도착하지 않지만 임의로 잠긴 상태에 가까워집니다.

기본적으로 일어나고있는 것은 대규모 비파형 평형 조수 (조석 변형에 대한 전체 용어)와 두 물체 사이의 중심선 사이에 불일치가 있다는 것입니다. 한 몸이 조석 고정으로 진화함에 따라이 위상 지연이 감소합니다. 조석 진화 속도는이 단계 지연에 비례합니다. 따라서 우리는 매끄럽게 조석 고정에 접근 한 다음 완전한 조석 평형을 향합니다.

이것은 전통적인 사고입니다. 그러나 모든 것이 조수 수질 계수 Q (또는 더 자주 사용되는 수정 조수 수질 계수 Q & # x27)에 의존하기 때문에 조수 이론에는 큰 문제가 있습니다. 이것은 본질적으로 시스템 내 소산 효율의 척도입니다 (즉, 난방 및 기타 이러한 프로세스로 인해 손실되는 조력 에너지의 양). 이를 위해서는 에너지가 어떻게 그리고 어디에서 소산되는지 알아야하며 이는 해당 시스템에 따라 매우 다를 수 있습니다.

예 : 지구는 점성 경계층과 다양한 파도의 생성을 통해 바다에서 대부분의 조력 에너지를 소멸시킵니다.

목성은 주로 대류 영역 내의 층화와 상호 작용하는 파도의 여기에서 달에서 조력 에너지를 소멸시킵니다.

가까운 거대 행성 (이른바 뜨거운 목성)을 가진 별은 방사 핵에서 파동을 생성하여 조력 에너지를 소멸시킵니다.

더 멀리 떨어진 행성을 가진 별 (뿐만 아니라 진화 된 가까운 쌍성 별)은 평형 조수 (앞에서 언급 한)와 대류 영역의 대류 사이의 상호 작용을 통해 조력 에너지를 분산시킵니다.

이러한 프로세스는 분명하지 않으며 동일하게 작동하지 않습니다. 따라서 조석 잠금의 시간 척도에 대한 방정식이 있음에도 불구하고 이것은 Q가 수십 배로 변할 수 있기 때문에 충분하지 않습니다.

별의 경우 10 ^ 5-10 ^ 9). 더 나쁜 것은 조수 진화 시간 척도에서 Q & # x27은 시간이 일정하지 않아 진화 속도를 변화 시킨다는 것입니다. 이는 모든 경우에 Q & # x27이 시스템의 진화에 따라 변화하는 조수 빈도의 함수가 될 것으로 예상하기 때문입니다.

훨씬 더 복잡하고 진화 시간 척도 (태양계를 제외하고)의 모든 추정치는 일반적으로 Q & # x27에 대한 민감한 의존성으로 인해 매우 추측 적입니다. 예를 들어 Q & # x27 (현재 이론에 근거)을 다루는 방법에 따라 뜨거운 목성의 영감을주는 시간 척도는 다음과 같습니다.

100G 년. 영감을주는 시간 척도는 조석 고정 시간 척도와 관련이 있으므로 문제를 확인하십시오!


연구 상자 제목

비공식적으로 Sedna라는 이름의 태양계에서 가장 멀리 알려진 천체의 NASA 허블 우주 망원경 이미지 35 개 이상을 조사한 천문학 자들은 그 천체가 실질적인 크기의 동반 위성을 가지고 있지 않다는 사실에 놀랐습니다.

이 예상치 못한 결과는 태양계의 먼 가장자리에있는 물체의 기원과 진화에 대한 새로운 단서를 제공 할 수 있습니다.

Sedna의 존재가 3 월 15 일에 발표되었을 때, 발견자인 Caltech의 Mike Brown은 위성이 있다는 것을 너무 확신하여 Sedna에 대한 아티스트의 개념에 가상의 달이 포함되어 있다고 확신했습니다.

Brown의 예측은 Sedna가 동반 물체의 중력 줄다리기로 가장 잘 설명 될 수있는 매우 느린 회전을 보인다는 사실에 기반을두고 있습니다. 태양계의 거의 모든 독방 체는 몇 시간 만에 회전을 완료합니다.

브라운은 "달이 없다는 사실에 완전히 당황했습니다."라고 말합니다. "이것은 기대의 영역을 벗어난 것이며 Sedna를 더욱 흥미롭게 만듭니다.하지만 그게 무슨 뜻인지 모르겠습니다."

세드나 발견 발표 직후, 천문학 자들은 예상되는 동반 달을 찾기 위해 허블 우주 망원경을 새로운 행성으로 향했습니다. 공간 기반 플랫폼은 가시 광선에서 이러한 정밀 측정을 수행하는 데 필요한 분해능을 제공합니다. Brown은 "Sedna의 이미지는 지상 망원경에서 충분히 안정적이지 않습니다."라고 말합니다.

놀랍게도 3 월 16 일 새로운 설문 조 사용 고급 카메라로 촬영 한 허블 이미지는 동일한 시야에서 희미하고 매우 먼 배경 별과 함께 단일 물체 세드나 만 보여줍니다.

브라운은 "HST의 선명한 시야 (900 마일 떨어진 곳에서 축구 공을 보려고하는 것과 같음)에도 불구하고 여전히 신비한 Sedna의 디스크를 해결할 수 없습니다."라고 말합니다. 이것은 명왕성 직경의 약 3/4 또는 지름 약 1,000 마일의 물체 크기에 상한선을 설정합니다.

그러나 Brown은 위성이 허블의 정확한 관점에서 동반 "점"으로 나타날 것이라고 예측했다. 물체는 존재하지 않지만 세드나 뒤에 있거나 그 앞을 통과 할 가능성이 매우 적어 허블 이미지에서 세드나 자체와는 별도로 볼 수 없습니다.

Brown은 Sedna의 얼룩덜룩 한 표면에서 반사되는 빛의 명백한 주기적 변화에 대한 이전 관찰을 바탕으로이 예측을 기반으로했습니다. 그 결과 광 곡선은 20 일 (50 일 이하)을 초과하는 긴 회전 기간을 제공합니다. 사실이라면 Sedna는 태양의 조석 영향으로 인해 회전 속도가 느린 수성과 금성 다음으로 태양계에서 가장 느린 회전 물체가 될 것입니다.

이 딜레마에서 벗어날 수있는 한 가지 쉬운 방법은 천문학 자들이 생각한 것만 큼 회전주기가 느리지 않을 가능성입니다. 그러나 신중한 재분석에도 불구하고 팀은 기간이 정확하다고 확신합니다. Brown은 "물체가 왜 그렇게 느리게 회전하는지에 대한 설명을 완전히 잃었습니다."라고 인정합니다.

소행성 및 혜성과 같은 작은 물체는 일반적으로 몇 시간 내에 한 회전을 완료합니다. 명왕성은 위성 Charon의 혁명 기간에 조석으로 고정되어 있기 때문에 명왕성의 자전은 상대적으로 여유로운 6 일 기간으로 느려졌습니다. 허블은 명왕성과 카론을 두 개의 별개의 신체로 쉽게 해석합니다. NASA의 곧 출시 될 James Webb 우주 망원경은 우리 태양계에서 멀리 떨어진 차가운 물체에서 나오는 적외선에 대한 추가 고해상도 연구를위한 플랫폼을 제공 할 것입니다.

우주 망원경 과학 연구소 (STScI)는 NASA를 위해 AURA (Association of Universities for Research in Astronomy, Inc.)에서 운영하며, MD, Greenbelt에있는 Goddard 우주 비행 센터와 계약을 맺고 있습니다. 허블 우주 망원경은 NASA와 유럽 우주국 (ESA) 간의 국제 협력 프로젝트입니다.


우리 태양계로 향하는 신비하고 잘 보존 된 Oort 구름 개체

우리가 태양계의 바깥 쪽 가장자리로 여행 할 수 있다면 – 익숙한 암석 행성과 가스 거인을 넘어 소행성과 혜성의 궤도를지나 천 배 더 멀리 – 태양계를 둘러싸고있는 얼음 입자의 구형 껍질까지 여행 할 수 있다면 어떨까요? . 일반적으로 Oort 구름으로 알려진이 껍질은 초기 태양계의 잔재로 여겨집니다.

천문학 자들이 Oort 구름에 탐사선을 보내 초기 태양계에 대해 무엇을 배울 수 있는지 상상해보십시오! 안타깝게도 1 ~ 2 광년은 우리의 손이 닿지 않는 범위를 조금 넘습니다. 그러나 우리는 완전히 운이없는 것은 아닙니다. 2010 WG9 – trans-Neptunian 개체 & # 8212는 실제로 위장한 Oort Cloud 개체입니다. 그것은 궤도에서 쫓겨 났고, 우리가 전례없는 모습을 얻을 수 있도록 우리를 향해 더 가까이 가고 있습니다.

하지만 더 좋아집니다! 2010 WG9는 태양에 가까워지지 않아 얼음 표면이 잘 보존 될 것입니다. 이 천체의 지속적인 관측에 관한 논문의 주 저자 인 David Rabinowitz 박사는 Universe Today에 "이것은 태양계가 형성 될 때 남겨진 변경되지 않은 행성을 관찰하는 행성 과학의 성배 중 하나입니다."라고 말했습니다.

이제 생각할 수 있습니다. 잠깐만, 혜성은 Oort 클라우드에서 나오지 않습니까? 대부분의 혜성이 중력 교란에 의해 Oort 구름에서 뽑혔다는 것은 사실입니다. 그러나 혜성을 관찰하는 것은 먼지와 가스의 밝은 구름으로 둘러싸여 있기 때문에 매우 어렵습니다. 그들은 또한 태양에 훨씬 더 가까워서 얼음이 증발하고 원래 표면이 보존되지 않습니다.

따라서 내부 태양계 내에 놀랍도록 많은 수의 Oort 구름 물체가 매달려 있지만 우리는 관찰하기 쉽고 표면이 잘 보존 된 물체를 찾아야했습니다. 2010 WG9는 작업의 대상입니다! 먼지 나 가스로 덮여 있지 않으며 1000AU 이상의 거리에서 대부분의 수명을 보냈다고 믿어집니다. 사실, 천왕성보다 더 가까이 접근하지 않을 것입니다.

예일 대학의 천문학 자들은 2 년 넘게 2010 WG9를 관찰하면서 다양한 필터로 이미지를 촬영했습니다. 커피 필터는 분쇄 커피는 통과하지만 더 큰 커피 원두는 차단하는 것처럼, 천문 필터는 특정 파장의 빛은 통과하고 다른 모든 빛은 차단합니다.

가시광 선의 파장은 색상과 관련이 있습니다. 예를 들어, 빨간색은 약 650nm의 파장을 가지고 있습니다. 따라서 매우 빨간색 인 물체는이 파장의 필터에서 더 밝아집니다. 예를 들어 475nm 또는 파란색 필터와는 대조적입니다. 필터를 사용하면 천문학 자들이 특정 색상의 빛을 연구 할 수 있습니다.

천문학 자들은 B, ​​V, R, I (파란색, 가시 광선, 적색 및 적외선 파장이라고도 함)의 네 가지 필터로 2010 WG9를 관찰했습니다. 그들은 무엇을 보았습니까? 변형 – 단 며칠 동안의 색상 변화.

가능한 원인은 고르지 못한 표면입니다. 파란색 필터를 사용하여 지구 (대기없는 척)를보고 있다고 상상해보십시오. 바다가 보이면 밝아지고 바다가 시야를 벗어나면 어두워집니다. 행성 표면에있는 다른 요소에 따라 색상의 변화가있을 것입니다.

왜 소행성 명왕성에는 메탄 얼음 조각이 있으며, 표면의 색상 변화로도 나타납니다. 명왕성과 달리 2010 WG9는 상대적으로 작으며 (직경 100km) 메탄 얼음을 붙잡을 수 없습니다. 충격 후 표면의 일부가 새로 노출 될 수 있습니다. Rabinowitz에 따르면 천문학 자들은 색상 변화가 무엇을 의미하는지 여전히 확신하지 못합니다.

Rabinowitz는 2010 WG9의 회전 속도가 비정상적으로 느리다고 설명하고 싶어했습니다. 대부분의 해왕성 횡단 물체는 몇 시간마다 회전합니다. 2010 WG9가 11 일 단위로 회전합니다! 이 불일치의 가장 좋은 이유는 바이너리 시스템에 존재하기 때문입니다. 2010 WG9가 다른 몸체에 고정되면 각 몸체의 회전이 회전 속도에 고정되어 있음을 의미합니다. 2010 WG9는 회전 속도가 느려집니다.

Rabinowitz에 따르면, 다음 단계는 색 변화를 더 잘 측정하기 위해 더 큰 망원경 (허블 우주 망원경)으로 2010 WG9를 관찰하는 것입니다. 결국이 객체가 바이너리 시스템에 있는지 확인하고 보조 객체도 관찰 할 수 있습니다.

향후 관찰은 Oort 클라우드를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. “Oort 구름에 대해 알려진 것은 거의 없습니다. 그 안에 얼마나 많은 물체가 있고, 그 크기는 무엇이며, 어떻게 형성되었는지, & # 8221 Rabinowitz는 설명했습니다. & # 8220 새로 ​​도착한 Oort 클라우드 구성원의 자세한 속성을 연구함으로써 우리는 그 구성 요소에 대해 배울 수 있습니다.”

2010 WG9는 태양계의 기원을 암시하여 우리가 그 기원 인 신비로운 Oort 구름을 더 잘 이해하도록 도울 것입니다.


우리 태양계의 10 개의 새로운 왜성 행성과 후보

우리 태양계에 얼마나 많은 행성과 왜소 행성이 있는지 아십니까? 나는 그렇게 생각했지만 그렇지 않았습니다.

천문학 자들은 해왕성의 궤도를 훨씬 넘어서 태양을 도는 500 개 이상의 시체를 발견했습니다. 이 Trans-Neptunian Bodies (TNO) 중에는 크기가 명왕성에 필적하는 숫자가 증가하고 있습니다. 이로 인해 천문학 자들은 행성이라는 용어를 어떻게 정의해야하는지 다시 생각하게되었습니다.

2006 년에 명왕성은 행성에서 왜 소행성으로 강등되어 새로운 그룹의 큰 소행성 세레스에 합류했습니다. 다른 여러 TNO도 해당 그룹에 합류했으며, 여기에는 이제 표에 강조 표시된 5 개의 본문이 포함됩니다. Plutoids라고하는 다른 많은 대형 물체도 나열됩니다. 지구에서 태양까지의 AU (천문 단위) 거리는 1 또는 9,300 만 마일 (정확히 92,955,807.273 마일)입니다. 목성과 화성 사이에있는 세레스는 한때 가장 큰 소행성으로 간주되었지만 이제는 명왕성과 같은 왜 소행성으로 간주됩니다.

궤도에 대한 AU 거리 연도 이름


크레딧 : NASA
2005 년 NASA의 허블 우주 망원경은 처음으로 '열 번째 행성'을 뚜렷하게 보았고, 그 후 TV 쇼에서 같은 이름을 가진 전사 공주의 이름을 따서 '제나'라는 별명을 붙였으며 명왕성보다 약간 더 크다는 것을 발견했습니다. 발표는 2006 년 3 월 11 일에 이루어졌습니다. 나중에 이름은 공식적으로 Eris로 변경되었습니다.

이전에 Xena로 알려진 Eris

“Xena”라는 별명을 가진 Kuiper Belt Object에 대한 아티스트의 컨셉으로 지금은 Eris라고 불리며 그 위에“Gabrielle”이라는 달이 붙어 있습니다. 태양은 왼쪽 상단에서 볼 수 있습니다.
출처 : NASA, ESA 및 A. Schaller (STScI 용)

현재 에리스는 명왕성보다 태양에서 3 배 이상 떨어져 있습니다. 밖은 너무 추워서 왜소 행성의 대기가 서리가 내린 유약처럼 표면에 얼어 붙었습니다. 코팅은 밝게 빛나며 신선한 눈처럼 햇빛을 반사합니다. 에리스가 태양을 도는 경로는 원형이 아닌 타원형 모양입니다. 약 290 년 후에 Eris는 부분적으로 해동 될 수있을만큼 태양에 가깝게 이동할 것입니다. 얼음 무늬목이 녹아서 명왕성과 비슷한 바위 투성이의 얼룩덜룩 한 풍경이 드러납니다.

이것은 Kuiper Belt 개체 Eris와 작은 위성 Dysnomia에 대한 아티스트의 개념입니다. Eris는 그림 하단에있는 큰 물체입니다. 표면의 일부는 이미지의 왼쪽 상단 모서리에있는 태양에 의해 비춰집니다. Eris의 달인 Dysnomia는 Eris 바로 위와 왼쪽에 있습니다. 허블 우주 망원경과 켁 천문대는 천문학 자 Mike Brown (Caltech)이 Eris를 명왕성보다 27 % 더 무겁다 고 정확하게 계산 한 Dysnomia의 움직임을 촬영했습니다.

삽화 크레딧 : NASA, ESA, Adolph Schaller (STScI 용)

그리스 분쟁의 여신의 이름을 따서 명명 된 얼음 난쟁이 행성 에리스는 우리 태양계의 일반적인 모델을 뒤흔들 었습니다. 이 물체는 2005 년 칼텍의 천문학자인 마이크 브라운이 Kuiper 벨트의 바깥 쪽에서 발견했습니다.이 물체는 명왕성이 행성으로 분류되는 것에 대한 논쟁을 불러 일으켰습니다. 에리스는 명왕성보다 약간 큽니다.
“Hubble은 Eris의 실제 직경을 깨끗한 가시 광선으로 측정 할 수있는 유일한 망원경입니다.”라고 캘리포니아 Pasadena에있는 캘리포니아 공과 대학의 행성 과학자 인 Mike Brown이 말했습니다. Brown의 연구팀은 공식적으로 2003 년으로 분류 된 Eris를 발견했습니다. UB313과 그 결과는 Astrophysical Journal에 게재되었습니다.

Eris의 직경을 결정하는 데는 몇 개의 이미지 만 필요했습니다. 미국 너비의 절반이 조금 넘는 지름을 가진 지구에서 100 억 마일 떨어진 곳에 위치한이 물체는 허블의 관점에서 1.5 픽셀입니다. 정확한 크기 측정을하기에 충분합니다.

허블이 측정 한 명왕성의 지름은 1,422 마일입니다.

100 억 마일 떨어진 곳에 위치하지만 직경이 미국 너비의 절반이 조금 넘는 Xena는 Hubble의 설문 조 사용 고급 카메라보기에서 가로로 1.5 개의 그림 요소에 불과합니다.

Eris의 밝은 반사율은 표면의 신선한 메탄 서리 때문일 수 있습니다. 물체가 태양에 더 가까웠을 때 대기를 가졌을 수 있지만, 현재 위치로 더 멀리 이동함에 따라이 대기는 표면에 서리로 굳어 "얼어 붙어"있을 것입니다.

또 다른 가능성은 Eris가 따뜻한 내부에서 메탄 가스를 지속적으로 누출한다는 것입니다. 이 메탄이 차가운 표면에 도달하면 즉시 단단해져 분화구와 다른 특징을 덮어 허블의 망원경 눈에 균일하게 밝게 만듭니다.

에리스는 태양을 공전하는 데 약 560 년이 걸리며, 이제는 aphelion (태양에서 가장 먼 궤도의 지점)에 매우 가깝습니다. 브라운은 다음으로 허블과 다른 망원경을 사용하여 최근에 발견 된 명왕성과 에리스만큼 큰 카이퍼 벨트 물체를 연구 할 계획입니다. Kuiper Belt는 원시 얼음 혜성과 해왕성의 궤도를 둘러싸고있는 더 큰 몸체의 광대 한 고리입니다.

에리스가 발견 된 이후로 플라 네 토이 드의 수가 증가했으며 계속해서 증가 할 것입니다.


가장 먼 행성의 허블 이미지로 심화되는 세드나 미스터리

비공식적으로 Sedna라는 이름의 태양계에서 가장 먼 것으로 알려진 물체의 NASA 허블 우주 망원경 (HST) 이미지 35 개를 연구하는 천문학 자들은이 물체에 상당한 크기의 동반 위성이없는 것처럼 보이는 것에 놀랐습니다.

이 예상치 못한 결과는 태양계의 먼 가장자리에있는 물체의 기원과 진화에 대한 새로운 단서를 제공 할 수 있습니다.

세드나의 존재는 3 월 15 일에 발표되었습니다. 캘리포니아 패서 디나 소재 캘리포니아 공과 대학의 마이크 브라운 발견자인 마이크 브라운 (Mike Brown)은 위성이 있다는 확신을 갖고 아티스트의 세드나 개념에 가상의 달이 포함되어 있다고 확신했습니다.

허블의 선명한 시야를 가지고 있어도 신비한 세드나의 원반을 거의 해결하지 못할 수도 있다고 브라운은 말했다. 900 마일 떨어진 곳에서 축구 공을 보려고하는 것과 같습니다. 이것은 명왕성 크기의 약 3/4 또는 지름 약 1,000 마일의 물체 크기에 상한선을 설정합니다.

그러나 Brown은 위성이 허블의 정확한 시야에서 동반 "점"으로 나타날 것이라고 예측했습니다. 그러나 대상은 거기에 없습니다. 아주 작은 기회가 있습니다. 그것은 Sedna 뒤에 있거나 그 앞에서 통과했을 수 있으므로 HST 이미지에서 Sedna와 별도로 볼 수 없습니다.

Brown은 Sedna의 얼룩덜룩 한 표면에서 반사되는 빛의 명백한 주기적 변화에 대한 이전 관찰을 바탕으로이 예측을 기반으로했습니다. 결과적인 빛 곡선은 40 일의 회전 기간을 제공합니다. 사실이라면 Sedna는 태양의 조석 영향으로 인한 느린 회전 속도를 가진 수성과 금성 다음으로 태양계에서 가장 느린 회전 물체가 될 것입니다.

이 딜레마에서 벗어나는 한 가지 쉬운 방법은 천문학 자들이 생각한 것만 큼 회전주기가 느리지 않을 가능성입니다. 그러나 신중한 재분석에도 불구하고 팀은 기간이 정확하다고 확신합니다. Brown은 "물체가 왜 그렇게 느리게 회전하는지에 대한 설명을 완전히 잃어 버렸습니다."라고 인정합니다.

소행성 및 혜성과 같은 작은 물체는 일반적으로 몇 시간 내에 한 회전을 완료합니다. 명왕성은 위성 카론의 혁명에 조석으로 고정 된 후 6 일의 기간이 있습니다. HST는 명왕성과 카론을 별개의 두 물체로 분리 한 최초의 망원경이었습니다. NASA의 곧 출시 될 James Webb 우주 망원경은 우리 태양계의 멀리 떨어진 차가운 물체에서 나오는 적외선에 대한 추가 고해상도 연구를위한 플랫폼을 제공 할 것입니다.

Sedna의 전자 이미지와 추가 정보는 다음 사이트에서 사용할 수 있습니다.
http://hubblesite.org/news/2004/14

NASA의 허블 우주 망원경은 72 년 전 명왕성이 발견 된 이래로 태양계에서 가장 큰 물체를 측정했습니다. 2002 년 10 월 7 일 발견

플루토의 절반 크기 인 2002 년 LM60의 얼음 세계는 발견 자들에 의해 "Quaoar"(콰와 르로 발음 됨)라고 불 렸으며, 망원경으로 확인 된 태양계에서 가장 먼 물체입니다. 천문학 자들이 허블의 강력한 망원경을 겨냥하기 전까지는 처음에는 지상 망원경에 의해 단순한 빛의 점으로 감지되었습니다.

Quaoar는 지구에서 약 40 억 마일 떨어져 있으며 명왕성보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있습니다. 명왕성과 달리 태양 주위의 궤도는 원형으로 태양계에있는 대부분의 행성 계급 물체보다 훨씬 더 많습니다.


크레딧 : NASA / HST

명왕성보다 작지만 Quaoar는 모든 소행성을 합친 것보다 부피가 더 큽니다 (암석보다는 얼음이 많기 때문에 소행성대 질량의 1/3에 불과할 것입니다). Quaoar의 구성은 혜성의 구성과 다르지 않지만 부피가 1 억 배나 더 크지 만 대부분 바위와 얼음이 섞인 것으로 이론화됩니다.

이 발견은 행성의 기원과 역학, 그리고 태양계의 마지막 경계인 해왕성 너머의 알기 힘든 얼음 카이퍼 벨트에 거주하는 신비한 개체군에 대한 중요한 새로운 통찰력을 제공합니다.

캘리포니아 패서 디나에있는 캘리포니아 공과 대학의 마이클 브라운과 채드윅 트루 히요는 앨라배마 주 버밍엄에있는 미국 천문학 회의 행성 과학 부문의 34 차 연례 회의에서 발견 된 결과를보고했습니다. 50000 Quaoar ( "Kwawar")는 하나의 알려진 달이있는 카이퍼 벨트에있는 바위 같은 해왕성 천체. 몇몇 천문학 자들은 IAU가 공식적으로 그것을 하나로 인식하지 않았지만 왜소 행성으로 간주합니다.

Trujillo와 Brown은 Palomar Oschin Schmidt 망원경을 사용하여 Quaoar를 여름 별자리 Ophiuchus (인간의 눈으로 보는 가장 희미한 별의 밝기의 1 / 100,000 미만)를 가로 지르는 18.5 배의 물체로 발견했습니다. Brown은 2002 년 7 월 5 일과 8 월 1 일에 Hubble의 새로운 설문 조 사용 고급 카메라를 사용하여 후속 관찰을 수행하여 약 800 마일 (1300km)의 직경에 해당하는 물체의 실제 각도 크기 40 밀리 초를 측정해야했습니다. 허블 만이 먼 세계의 원반을 실제로 해결하는 데 필요한 선명도를 가지고있어 Kuiper Belt Object (KBO)의 실제 크기를 최초로 직접 측정합니다.

명왕성과 마찬가지로 Quaoar는 해왕성의 궤도 너머로 70 억 마일에 이르는 혜성과 같은 몸체의 얼음 파편 지대 인 Kuiper Belt에 거주합니다. 지난 10 년 동안 Kuiper Belt에서 500 개 이상의 얼음 시체가 발견되었습니다. 몇 가지 예외를 제외하고 모두 명왕성보다 훨씬 작습니다.

이 최신 대형 KBO는 국제 천문 연맹에서 공식적으로 명명하기에는 너무 새롭습니다. Trujillo와 Brown은 Los Angeles 분지의 원래 주민들이었던 아메리카 원주민 Tongva 부족의 창조신 이름을 따서 명명 할 것을 제안했습니다. 전설에 따르면 Quaoar는“천국에서 내려와 혼돈을 질서로 줄인 후 일곱 거인의 뒤에 세계를 배치했습니다. 그런 다음 그는 하등 동물과 인류를 창조했습니다.”

Quaoar의 "얼음 왜성"사촌 인 명왕성은 1930 년에 해왕성 횡단 행성을 15 년 동안 탐색하는 과정에서 발견되었습니다. 명왕성이 실제로 알려진 카이퍼 벨트 중 가장 큰 물체라는 사실은 나중에 야 깨닫지 못했습니다. Kuiper Belt는 혜성 궤도가 해왕성 바로 너머 혜성의 광대 한 둥지 지대에 대한 증거를 제공 한 1950 년까지 이론화되지 않았습니다. 최초의 Kuiper Belt 개체는 1990 년대 초까지 발견되지 않았습니다. 이 새로운 천체는 KBO 조사에서 천문학 자들이 포착 한 "가장 큰 물고기"입니다. Brown은 몇 년 내에 더 큰 KBO가 발견 될 것이며 Hubble은 크기를 파악하기위한 후속 관찰에 매우 유용 할 것이라고 예측합니다.

명왕성 (빨간색) 및 황도 (회색)의 궤도와 대조되는 Makemake (파란색), Haumea (녹색)의 궤도. perihelia와 aphelia (Q)에는 통과 날짜가 표시되어 있습니다. 2006 년 4 월의 위치는 알베도와 색상의 상대적인 크기와 차이를 나타내는 구체로 표시됩니다.
크레딧 : NASA


Makemake (
2005 FY9)

공식적으로 지정된 Makemake (136472) Makemake는 왜 소행성이며 아마도 고전적인 인구에서 가장 큰 Kuiper 벨트 천체 (KBO) 일 것입니다. [nb 4] 직경은 명왕성 크기의 약 2/3입니다. Makemake에는 알려진 위성이 없으므로 가장 큰 KBO 중에서 고유하며 질량을 추정 할 수만 있음을 의미합니다. 약 30K (-243.2 ° C)의 매우 낮은 평균 온도는 표면이 메탄, 에탄 및 질소 얼음으로 덮여 있음을 의미합니다.


"살아있는 종족"(마지막 공통 조상이 멸종되지 않은 2 종 이상의 종)이 있습니까?

아 그리고 "살아있는 클레이 드"는 내가 방금 만든 의미있는 용어 인 것 같다. 그래서 아마 내가 구글을 검색 할 수 없다! 그리고 아마도 마지막 공통 조상의 모든 후손이 여전히 우리와 함께 있다고 주장하지 않는 한, 어쨌든 그것을 잘못 사용하고있을 것입니다. 나는 멸종되지 않은 공통 조상을 공유하는 어떤 한 쌍의 별개의 종에 만족할 것입니다.

이것은 정의와 관련하여 약간 까다로울 수 있습니다. 여러분이 원하는 것은 서로 다른 종인 두 개의 개별 개체군입니다. 둘 다 세 번째 종의 구성원 인 공통 조상을 가지고 있지만 여전히 현존합니다.

문제는 현대 개체군과 비교했을 때 그 조상 종족에서 얼마나 많은 변이를 받아들이는지에있을 수 있습니다. 물론 아프리카 숲 코끼리와 아프리카 숲 코끼리는 둘 다 아직 주변에 있으며 약 2 백만 년 전에 갈라졌습니다. 하지만 그 마지막 공통 조상은 아마도 수풀 코끼리 였을 것입니다.

이런 종류는 당신이 마지막을 의미하는지 여부에 달려 있습니다. 개인 clade의 공통 조상 또는 가장 최근의 공통 조상 , 그러나 두 경우 모두 대답은 거의 아니오입니다. 전자의 경우, 두 종 이상의 조상이 된 마지막 개별 유기체가 현재보다 여러 세대 전에 죽었을 것입니다. Though I suppose there are some contrived hypothetical exceptions you could imagine (polyploid speciation in a very long-lived plant maybe?).

If you're thinking of a common ancestor species, then it's a little more complicated. Due to the incompleteness of the fossil record, it is (almost) never assumed that any extinct species is directly ancestral to any modern species. For this reason, the common ancestor of two extant species is basically never officially named or considered available for study beyond what we can infer about it based on its descendants. So to find a living species that is considered a common ancestor of other ones, we would have to look at very recent (or even ongoing) speciation events.

Furthermore, there is another more subtle issue here. The formation of new species is most often considered to occur through bifurcating cladogenesis. This means that both of the descendant lineages from this split are considered new species the species of the common ancestor just kind of disappears, even though it didn't go extinct 그 자체로. The scenario you're asking about - where a common ancestor species survives alongside a new species that descended from it - would instead require a slightly different mode of speciation sometimes described as "budding". However, it is a pretty subjective choice whether or not a particular splitting event will be considered bifurcation or budding, and different people may disagree even when talking about the same case. Fundamentally, this is a manifestation of the fact that there is a disconnect between how we study species that lived in the past and how we study species that live now. Speciation is usually very clear in hindsight, but our current taxonomic system is extremely poor at dealing with ongoing processes that have not yet resolved. If you're interested in this topic, Silvestro et al. 2018 is an excellent paper, though kind of technical.

That said, there are some examples of budding speciation that have been identified in the literature. Kaya and Çiplak 2016 describe this phenomenon in katydids of the genus Psorodonotus, where the still-living species P. venosus is considered ancestral to three others (P. rugulosus, tendurek,hakkari). However, a perfectly valid alternative explanation here would just be to conclude that P. venosus as currently recognized is actually paraphyletic and should be broken into multiple species without direct ancestor-descendant relationships.


The moon rotates around its own axis at the same speed as its rotation around earth, which is why we don't see the "dark side". Is this purely coincidental or not?

Before answering your question, Iɽ just like to point out that there is no permanently dark side of the moon. There is a far side of the moon, which never faces the earth, but it experiences a normal cycle of sunlight as the moon goes around. During a full moon (as observed by humans), the far side of the moon is unlit. During a new moon, when the moon is between the earth and the sun, the far side is fully lit but unobservable from the earth.

As for your question, the moon's orbital period and rotational period are the same because tidal forces between orbiting bodies tend to make these numbers the same. Tidal forces slightly deform the earth and moon in their orbits, which produce small torques on each other, which act to bring these periods together.

Smaller objects become tidally locked more easily, such as moons (like the earth's), or planets like Mercury which are locked in a 3/2 resonance around the sun.

The moon is also acting to slow the earth's rotation, moving farther out in its orbit in the process. Eventually, many many billions of years from now (longer than the lifetime of the sun), the earth's rotation will become fixed as well, as the same side of the earth will always face the moon, as they all orbit and rotate at the same rate. Because the earth is so massive compared to the moon this will take a long time, but there are examples of this in the solar system- the Pluto-Charon system is ɽoubly' tidally locked.


Gliese 667Cc

Gliese 667Cc is twenty-three light-years from Earth in the constellation Scorpius. The celestial body orbits a dwarf star (Gliese 667C) which measures about a third of the Earth’s sun. The Gliese 667 system consists of three stars which would make the skies on the system’s planets have three suns. There are seven planets in the Gliese 667 system, three of which are in the habitable Goldilocks Zone. The planets orbit significantly closer to their star as compared to those in our solar system.

Gliese 667Cc takes twenty-eight days to orbit around its star and is estimated to have a mass that is four to five times that of Earth. What makes this celestial body an exciting prospect is its surface temperature. At thirty degrees Celsius, the planet has sufficient conditions to maintain the presence of liquid water. 667Cc’s distance from Earth also makes it one of the potentially habitable planets closest to Earth.

This is how you can save the Earth from global warming


Rapidly Rotating Regular Satellites and Tides

As we begin the 2016 Division for Planetary Sciences (DPS) meeting, I’d like to provide a hypothesis to explain a surprising result from the 2015 DPS meeting. We were all excited and awed to see the new results from NASA’s New Horizons mission and its Pluto flyby. As an orbital dynamicist, perhaps the most striking piece of news was the unusual rotation rates and states of Pluto’s small moons.

I agreed with Emily Lakdawalla’s assessment that the revelation of rapid rotation at right angles was the most interesting result. Quietly, in a later session, my student Danielle Hastings (then at Florida Tech, now a graduate student at UCLA) presented results that Hi’iaka, the outer satellite of Haumea – another dwarf planet – was also rapidly rotating. Is there a connection?

Brightness caused by rotational variability of Hi’iaka Brightness caused by rotational variability of Hi’iaka, the larger outer moon of the dwarf planet Haumea. “Folding” the brightness measurements on a 9.8-hour period shows a clear correlation between ground-based and space-based data. This clearly shows that Hi’iaka is rapidly rotating and non-spherical. Image: Danielle Hastings (UCLA)

Well, life and teaching and moving to new institutions happened, but Danielle and I are happy to report that the paper presenting our Hi’iaka results has been accepted and posted to arXiv. We solidify our understanding of Hi’iaka’s 10-hour spin rate (compared to the 50-day orbital period) and then conjectured that Hi’iaka, like Pluto’s moons, has a spin axis misaligned with its orbit. Depending on the degree of misalignment (called the obliquity), changes to Hi’iaka’s spin-induced light curve are probably already detectable. (I recently received funding for an “archival” Hubble Space Telescope proposal that will investigate this in more detail.)

Since our presentation last year, we have done a lot of work to try to understand how Hi’iaka could be rapidly rotating despite the fact that it is on a “normal” nearly circular orbit. All the most recent journal articles about Haumea admit that its formation – including the formation of its moons – is still unclear with no hypothesis matching all the data. Still, formation through some kind of collision is most likely. There are reasons to doubt this hypothesis, but let’s explore the standard outcome of a collision which is the formation of a disk of material very close to Haumea. In the classic moon formation story, this material would eventually coalesce into 1-2 moons. Then, over the age of the solar system, tidal forces and torques can change the spin and orbital properties.

In the same way, our own Moon is thought to have been mostly formed at a distance of

3 Earth radii (any closer and Earth tides rip a forming Moon back apart). Tides are then invoked to move it to its current position at

60 Earth radii. Tides that move moons out are very slow it is only because of the incredible precision of lunar laser ranging that we can directly detect the present-day growth of the Moon’s orbit by 4 cm/year. The other side of the lunar-orbit-expansion coin is the slowing of Earth’s spin by 2 milliseconds per century these effects are coupled by conservation of energy and angular momentum.

In the standard tidal picture, this process of “tidal despinning” is very slow for the more massive planet, but very fast for the small moon. This matched our observations that the major moons of Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune were all “tidally despun,” i.e., rotating at the same rate as their orbit, always keeping the same face of the moon towards the planet. Exceptions were explainable: Saturn’s moon Hyperion has a chaotic (meaning unpredictable) rotation rate due to its aspherical shape and eccentric orbit. The tiny and distant irregular satellites are so far out and so small that tides aren’t expected to affect them. 등등.

The moons of Pluto and Haumea don’t fit nicely into this story. They are relatively large and relatively close to their planet, making them “regular” satellites. They show evidence for significant tidal expansion of the semi-major axis, which is supposed to be FAR slower than the time needed to despin the satellites. And yet they appear to be almost untouched by the most powerful tidal despinning effect.

Well, tides are extremely fickle. Every time I think I can pin them down, they seem to wriggle free. To understand why, let’s recall why tides affect orbits at all. The tidal (or differential gravitational) force that a body experiences can easily be time-variable due to rotation or eccentric orbits. This creates a situation where materials are subjected to a repetitive squishing and stretching motion. Since real planets and moons are made of real materials, these squishing and stretching motions are influenced by friction, turning orbital energy into heat. For us orbital dynamicists, used to measuring precise and well-behaved orbits, the complex geophysical response of real materials with all their imperfections adds a messiness that makes clear conclusions difficult. Furthermore, it takes billions of years of tides (that are certainly changing in unpredictable ways) to lead to significant orbital changes. As a result, dynamicists are used to admitting that our understanding of how tides really work in real systems could be off by a factor of 10-1000! It would not be unusual to say that tides would have effect X over a timeframe of 0.1-100 million years… maybe.

So, one explanation for the rapidly rotating satellites is simply to say that, for these objects, tides are 1000 (or more!) times weaker than we see elsewhere, so they aren’t significantly affected by tides and can retain their original rotation rates (set by collisions in the moon-forming disk). This is certainly within the realm of possibility, but this oversimplifies the result.

Despite the uncertainties associated with tides, there is one dynamical fact that helps us: tides are extremely sensitive to distance. All else being equal, changing the planet-moon distance by a factor of 2 changes the strength of tides by a factor of 2*2*2*2*2*2=64 (or so). That means that Earth’s moon, which used to be

30 times closer to the Earth, had tides that were almost a 십억 times stronger. Suddenly, even factor of 1000 uncertainties in the geophysics of tides become unimportant and we’re back to being able to estimate the effect of tides.

Hi’iaka and Pluto’s moons must have been so strongly affected by tides when they were close, that the general feeling is that these objects would have almost immediately tidally despun. If you crunch the numbers, you find that it might take, at longest,

1000 years to despin Hi’iaka when it was close to Haumea. Compared to the age of the solar system, this is so short that the standard story would say that Hi’iaka

instantly despins. Then, as the story goes, as Hi’iaka’s orbit expands, it’s orbital period gets longer (by Kepler’s Third Law) but this only requires a tiny correction to the spin in order to keep the spin and orbital period locked (“synchronous”). Therefore, all regular satellites are tidally despun to synchronous.

The problem is that tidal despinning and orbital expansion are happening at the same time. If the despinning timescale changes from 100 years to 1000 years due to semi-major axis expansion that happens in only 50 years, then synchroneity is not an inevitable outcome. We found that numerical calculations (very approximate given our extremely limited understanding of tides) were required to say whether satellites really could or should despin in the age of the solar system (see the figure below).

In the case of Hi’iaka, it seems like the semi-major axis expansion was so fast that the despinning tides just couldn’t keep up. With reasonable tidal parameters, you can easily keep Hi’iaka rotating rapidly given almost any starting conditions. So, we hypothesize that despinning tides on Hi’iaka were only strong for a very short time, allowing Hi’iaka’s present-day rapid rotation. (It’s worth noting we explore several other hypotheses trying to explain Hi’iaka’s spin and find that they don’t work except in very contrived circumstances.)

A simple numerical model of tidal despinning for Hi’iaka The black line shows the orbital period and how it grows as a function of time (plotted on the x-axis logarithmically). The colored lines show 9 different initial spin rates for Hi’iaka, from 1 (purple) to 100 (red) hours. (Note that the red and orange lines should be dashed: they are showing spin periods. The nature of despinning tides (in our basic model) is that they always move Hi’iaka towards synchronous rotation, when the spin and orbital periods are the same (e.g., the colored lines on top of the black line). Starting with a very fast rotation (cool colors), despinning tides can barely slow Hi’iaka down over the age of the solar system, allowing the rapid rotation seen today. But even if Hi’iaka starts near synchronous (yellow 20 hours period), the rapid expansion of orbital period initially outstrips the tidal despinning. Image: Danielle Hastings (UCLA)

What about Pluto’s moons? Does the same answer work for them? 혹시. Pluto’s moon system is very different because of the very massive Charon (large enough to arguably call Pluto-Charon a “double planet” and to say that the other moons are orbiting both bodies). As with Haumea, the formation of the small moons of Pluto is unclear, but their locations near resonances and at relatively large distances from Pluto seem to indicate that they were pushed to their current locations by Charon’s tidal expansion. (Larger moons tidally expand more rapidly and tidally despin more rapidly.) If so, then the same underlying reasoning can explain what happened to the spins of the small moons of Pluto: riding Charon’s very fast tidal expansion, their orbits grew so fast their despinning tides couldn’t keep up. Even though our paper was about Hi’iaka, we did a quick check to see if our hypothesis can also explain Pluto’s moons and the story seems to work.

The Pluto and Haumea systems are really in a different regime of tides than any other object in the solar system because they have strong tides dynamically interacting moons. Earth and Mars have strong tides but only one moon (Earth) or moons that are too small to dynamically interact (Mars). The gas and ice giant satellite systems have very interactive moons, but since gaseous atmospheres don’t mind getting stretched and squished, tides are 100-1000 times weaker. Hence, the “unusual” spin rates of moons around Pluto and Haumea can be partially attributed to their unique tidal circumstances (rapid expansion and/or dynamically interacting moons).

While we hope that we can study more such systems in our solar system, another step forward in understanding tides in multi-body systems may come from exoplanets. Another student (Mariah MacDonald, now a Penn State grad student) and I recently completed a detailed dynamical analysis of a 5-planet system called Kepler-80. Although stars have weak tides like gas giants, these planets orbit very closely (all 5 between 0.02 and 0.08 AU), so tides should be important. A simulation (by Daniel Fabrycky at University of Chicago) shows that tidal effects can naturally put this system into a configuration where the outer four planets have uniquely synchronized orbits that exactly match the observed orbital configuration. [Note that we have essentially no information on the spin rates of any exoplanets.] This gives us additional insight into how tides work in multi-body systems.

The Kepler-80 system The Kepler-80 exoplanetary system has five known transiting planets. This animation shows a snapshot of the system every

27 days when the outer two planets (b – red and c – green) have their closest approach. Because the outer four planets have uniquely synchronized orbits, the middle two planets (d – purple and e – blue) also come back to nearly the exact same positions. The innermost planet (f – yellow) is far enough from the other planets that tides have pulled it out of the synchronous pattern: therefore, it explores its entire orbital range during these snapshots.

Studying tides in more specific ways for the hundreds of multiple exoplanet systemsmay teach us how tides work in these systems. Combined with improved analyses of planets and moons in the solar system may allow for future DPS meetings where researchers pin down tides well enough to get specific answers. In the meantime, we’ll have to settle for more qualitative answers and see whether our hypothesis for the rapid rotation of these dwarf planet moons holds up to future scrutiny.


비디오보기: ზეგნელი -,,აჭარელო ფანცქვალა კლიპის პრემიერა (이월 2023).