در سال 2005، یک ستاره شناس مایک براون و همکارانش چاد تروجیلو و دیوید رابینوویتز کشف یک سیاره‌نمای ناشناخته را در کمربند کویپر فراتر از مدار نپتون اعلام کردند. تیم این شی را Eris پس از شخصیت یونانی نزاع و اختلاف، که یک سال بعد توسط IAU تعیین شد، نامگذاری کرد. همراه با Haumea و Makemake، که آنها به طور مشابه در سال 2004 و 2005 (به ترتیب) مشاهده کردند، این شیء منجر به “بحث بزرگ سیاره ای” شد که تا امروز ادامه دارد. در همین حال، اخترشناسان برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این اجرام به مطالعه منطقه فرا نپتونی ادامه دادند.
در حالی که مشاهدات بعدی به ستاره شناسان ایده بهتری در مورد اندازه و جرم اریس داده است، سؤالات حل نشده زیادی در مورد ساختار این “سیاره کوتوله” و نحوه مقایسه آن با پلوتو وجود دارد. که در مطالعه اخیرمایک براون و استاد دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز فرانسیس نیمو مجموعه ای از مدل ها را بر اساس تخمین های جدید از جرم ماه اریس ارائه کرد ناهنجاری. طبق نتایج آنها، اریس احتمالاً به یک پوسته یخی همرفت و یک هسته سنگی متمایز می شود و آن را از پوسته رسانای پلوتو متمایز می کند.
کاغذ آنها، “ساختار داخلی اریس از تکامل چرخش و مدار آن استنباط می شود“، اخیرا در مجله ظاهر شد پیشرفت علمی. این تحقیق زمانی آغاز شد که نیمو در حال بازدید از پروفسور براون در Caltech بود و متوجه شد که برخی از داده‌های منتشر نشده قبلی او می‌تواند به افشای اطلاعات در مورد خواص اریس کمک کند. ما در حال حاضر می دانیم که اریس تقریباً به اندازه و جرم پلوتون است و مداری بسیار غیرعادی به دور خورشید ما دارد که از 38.271 AU در حضیض تا 97.457 AU در aphelion متغیر است. این تقریباً دو برابر دورتر از مدار پلوتو و تقریباً 50 درصد دورتر از خورشید است.
برای چندین ماه، براون و نیمو روی مدل‌هایی از Eris کار کردند که شامل دو بخش کلیدی اطلاعات بود. اولین مورد مربوط به تنها همراه شناخته شده اریس، Dysnomia بود، و اینکه چگونه این دو بدن همیشه به یک سمت روبرو می شوند. نیمو در یک UCSC اخیراً گفت: “این اتفاق می افتد زیرا سیاره بزرگ توسط جزر و مدی که ماه کوچک روی آن ایجاد می کند در حال چرخش است.” بیانیه مطبوعاتی. هرچه ماه بزرگتر باشد، سیاره سریعتر می چرخد. بنابراین، به محض اینکه متوجه شدید، می توانید محاسبات واقعی را شروع کنید.
ستاره شناسان می توانند از چرخش و ویژگی های مداری سیارات و قمرهای آنها برای استنباط برخی ویژگی ها مانند ساختارهای داخلی آنها استفاده کنند. اما تا همین اواخر، دانشمندان هیچ تخمینی از اندازه، جرم و چگالی Dysnomia نداشتند. خوشبختانه براون و همکارش برایان جی. باتلر – محققی در رصدخانه ملی رادیویی نجوم (NRAO) – اخیراً مشاهداتی از Dysnomia و Eris (و Orcus و ماهواره آن Vanth) با استفاده از آرایه بزرگ میلی‌متری زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) انجام داده است. بر اساس یافته های آنها، منتشر شده در مجله علوم سیاره ایدیسنومیا قطری در حدود 615 کیلومتر (382 مایل) دارد و دیسنومیا و اریس دارای نسبت جرمی 0.0085 هستند.
این حد جرم بالایی دومین بخش مهم از اطلاعات مربوط به ساختار داخلی اریس را ارائه می دهد. نتیجه اصلی مدل براون و نیمو (اما نه مورد انتظار) این است که اریس به طرز شگفت انگیزی حواس پرت کننده است، مفهومی در ترمودینامیک که در آن یک سیستم خارج از تعادل عمل می کند. از این رو، آنها مشخص کردند که اریس یک هسته سنگی دارد که توسط لایه ای از یخ و پوسته ای احاطه شده است که احتمالاً همرفت می کند. نیمو گفت: “سنگ حاوی عناصر رادیواکتیو است و آنها گرما تولید می کنند.” و سپس آن گرما باید به نحوی از بین برود. همانطور که گرما فرار می کند، این شکستن آهسته یخ را هدایت می کند.
این آن را از پلوتون متمایز می کند، که دارای یک پوشش رسانا است، همانطور که توسط آشکار شد یک افق جدید ماموریت براون و نیمو امیدوارند که اندازه گیری های دقیق تری از جرم Dysnomia و همچنین داده های اضافی در مورد شکل اریس در آینده نزدیک در دسترس باشد. اریس به دلیل فاصله اش به صورت یک پیکسل نوری منفرد ظاهر می شود، در حالی که Dysnomia به صورت یک لکه ضعیف در کنار آن ظاهر می شود (پایین را ببینید). بنابراین، ستاره شناسان باید اریس را هنگام عبور از مقابل ستارگان پس زمینه مشاهده کنند تا شکل آن را بازسازی کنند. این شبیه به روش ترانزیت ستاره شناسان برای شناسایی سیارات فراخورشیدی و محدود کردن اندازه آنها استفاده می کنند.
مثل نیمو خلاصه شده استاین اندازه‌گیری‌ها به او و براون کمک می‌کند تا مدل‌هایی را که ایجاد کرده‌اند اصلاح کنند:
اگر Dysnomia کوچکتر از آن باشد، اریس حتی متراکم تر است. اشاره می کنیم که اریس باید نسبتاً صاف باشد، زیرا اگر توپوگرافی روی سطح وجود داشته باشد، یخ جاری می شود و آن توپوگرافی ناپدید می شود. بنابراین خوب است که اندازه هایی از شکل اریس بدست آوریم، زیرا اگر بسیار نامنظم باشد، با مدل ما مطابقت نخواهد داشت.
ستاره چشمک می زند و سپس ستاره برمی گردد، و این به شما می گوید که اریس در آن نقطه چقدر پهن است. و اگر این کار را با یک دسته کامل از ستاره ها انجام دهید، در واقع می توانید شکل را بازسازی کنید. امیدوارم مردم این کار را بکنند، اما نمی‌دانم می‌کنند یا نه.»
اطلاعات بیشتر: UCSC
