eso1142no — Pressemelding

Fjerne Eris er Plutos tvilling

Dvergplanetens størrelse målt idet den krysset foran stjerne

26 October 2011

Astronomer har for første gang nøyaktig målt diameteren til den fjerne dvergplaneten Eris ved å observere den idet den passerte foran en lyssvak stjerne. Begivenheten ble observert i slutten av 2010 med teleskoper i Chile, deriblant det belgiske TRAPPIST-teleskopet ved ESOs La Silla-observatorium. Dataene viser at Eris er nesten helt lik Pluto hva angår størrelse. Eris synes ellers å ha en svært reflekterende overflate, noe som tyder på at den er dekt av et tynt lag is, mest sannsynlig en frossen atmosfære. Forskningsresultatene presenteres 27. oktober 2011 i journalen Nature.

I november 2010 passerte den fjerne dvergplaneten Eris foran en svak bakgrunnsstjerne. Slike hendelser kalles okkultasjoner og er meget sjeldne og vanskelige å observere ettersom dvergplaneten er langt unna og liten. Neste gang Eris er involvert i en okkultasjon er i 2013. Okkultasjoner er den mest nøyaktige og ofte den eneste mulige metoden man har for å bestemme størrelsen og formen til et fjernt objekt i solsystemet vårt.

Stjernen som ville bli okkultert av Eris, ble identifisert ved å undersøke bilder fra MPG/ESOs 2,2-metersteleskop ved ESOs La Silla-observatorium. Observasjonene ble nøye planlagt og utført av astronomer fra en rekke universiteter (hovedsakelig i Frankrike, Belgia, Spania og Brasil) ved hjelp av blant annet TRAPPIST-teleskopet (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, se eso1023), som også holder til på La Silla.

"Å observere stjerneokkultasjoner forårsaket av små kloder utenfor Neptuns bane, krever stor presisjon og grundige forberedelser. Dette er den beste måten å måle dvergplanetens størrelse på, med unntak av å faktisk reise dit," forklarer Bruno Sicardy, hovedforfatteren av forskningsartikkelen.

Observasjoner av okkultasjonen ble forsøkt fra 26 steder på Jorda langs den forutsagte banen til dvergplanetens skygge. Bare to steder, begge i Chile, greide man å observere hendelsen direkte. Det var ved ESOs La Silla-observatorium, hvor astronomene brukte TRAPPIST-teleskopet, og ved et annet observatorium i småbyen San Pedro de Atacama, der man anvendte to teleskoper [2]. Alle tre teleskopene registrerte et plutselig fall i lysstyrke idet Eris passerte foran den fjerne stjernen.

De samlede dataene fra begge observasjonsstedene i Chile tyder på at Eris har en nær kulerund form. Målingene skal kunne bestemme dvergplanetens form og størrelse nøyaktig, men de kan påvirkes av store fjell. Slike overflatetrekk finnes imidlertid neppe på en isdekt klode av denne størrelsen.

Eris ble oppdaget i det ytre solsystem i 2005. Funnet, spesielt sett i lys av klodens størrelse, var en av årsakene til at man i 2006 innførte en ny kategori himmellegemer kalt dvergplaneter, og nedgraderte Pluto fra planet til nettopp dvergplanet. For tiden er Eris tre ganger lengre unna Sola enn Pluto er.

Ut fra tidligere observasjoner og andre metoder har man anslått Eris' diameter til å være om lag 3000 km, altså ca. 25 % større enn Pluto. Denne nye studien viser derimot at de to objektene er så å si like store. Den nye verdien for Eris' diameter er 2326 km, med en usikkerhet på ±12 km. Størrelsen er nå bedre bestemt enn for "naboen" Pluto, selv om sistnevnte ligger mye nærmere Jorda. Plutos diameter er anslått til mellom 2300 og 2400 km, og den er vanskeligere å måle fordi tilstedeværelsen av en atmosfære gjør det umulig å direkte registrere dvergplanetens rand under en okkultasjon. Når det gjelder massen til Eris – 27 % tyngre enn Pluto [3] – ble den beregnet i 2007 ved hjelp av bevegelsen til dens måne Dysnomia [4]. Kombinerer man dette med verdien for diameteren, får vi et estimat for tettheten til Eris: 2,52 gram per cm3 [5].

"Denne tettheten betyr at Eris sannsynligvis er et steinlegeme dekt av en relativt tynn mantel av is," forteller teammedlem Emmanuel Jehin [6].

Astronomene fant også ut at overflaten til Eris er ekstremt reflekterende. Den kaster faktisk tilbake 96 % av lyset som faller på den (objektets visuelle albedo er 0,96 [7]). Dette er til og med lysere enn nysnø her på Jorda, og det gjør Eris til en av de mest reflekterende objekter i solsystemet, sammen med Saturns ismåne Enceladus. Den lyse overflaten til Eris består sannsynligvis av nitrogenrik is blandet med frosset metan, noe analyser av klodens spektrum har påvist. Materialet dekker planeten i form av et tynt og svært reflekterende islag knapt en millimeter tykt.

"Dette tynne islaget kan skyldes at dvergplanetens nitrogen- og metanatmosfære kondenserer som frost på overflaten etter hvert som den i sin meget avlange bane fjerner seg fra Sola og går inn i stadig kaldere områder," tilføyer Jehin. Isen kan så gå tilbake til gassform når Eris nærmer seg banepunktet som ligger nærmest Sola (en avstand på 5,7 milliarder km).

De nye observasjonene gjør det også mulig for astronomene å gjøre en ny beregning av overflatetemperaturen på dvergplaneten. Estimatet for maksimumstemperaturen på den delen av Eris som vender mot Sola, er –238 grader. Temperaturen på nattsiden av Eris er selvsagt enda lavere.

"Det er utrolig hvor mye vi kan finne ut om et lite og fjernt objekt som Eris ved å studere det med relativt små teleskoper idet det passerer foran en lyssvak stjerne. Fem år etter at dvergplanetkategorien ble innført, har vi endelig lært å kjenne et av medlemmene som var med å grunnlegge denne nye klassen av objekter," avslutter Bruno Sicardy.

Fotnoter

[1] TRAPPIST har et hovedspeil på bare 0,6 meter og er et av de seneste robotteleskoper som er installert ved La Silla-observatoriet. Teleskopet ble satt i drift i 2010, styres fra et kontrollrom i Liège i Belgia og brukes hovedsakelig til å studere eksoplaneter og kometer. TRAPPIST-prosjektet er finansiert av det belgiske forskningsfondet (FRS-FNRS), med bidrag fra den nasjonale sveitsiske forskningsstiftelsen SNF.

[2] Caisey Harlingten-teleskopet og ASH2-teleskopet.

[3] Massen til Eris er 1,66 x 1022 kg. Det tilsvarer 22 % av Månens masse.

[4] Eris er navnet på den greske guden for kaos og splid. Dysnomia er Eris' datter og gudinne for lovløshet og uenighet.

[5] Til sammenligning er Månens tetthet 3,3 gram per cm3 og vannets tetthet 1,00 gram per cm3.

[6] Verdien for tettheten tyder på at Eris hovedsakelig er bygd opp av stein (85 %) med en liten andel is (15 %). Isen danner sannsynligvis et omtrent 100 km tykt lag som omgir den store steinkjernen. Dette tykke laget av vesentlig vannis må ikke forveksles med det meget tynne og svært reflekterende laget av frossen atmosfære som dekker Eris' overflate.

[7] Et objekts albedo representerer andelen av det innfallende lyset som blir kastet tilbake i rommet i stedet for å absorberes. En albedo på 1 tilsvarer en perfekt reflekterende hvit flate, mens 0 betyr at flaten er helt svart og absorberer all innfallende stråling. Månens albedo er til sammenligning bare 0,136, ganske likt albedoen til kull.

Mer informasjon

Denne studien publiseres i en forskningsartikkel i journalen Nature den 27. oktober 2011.

Forskerteamet består av B. Sicardy (LESIA-Observatoire de Paris (OBSPM), CNRS, Université Pierre et Marie Curie (UPMC), Université Paris-Diderot (Paris 7), Institut Universitaire de France (IUF), Frankrike) , J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Spania), M. Assafin (Observatório do Valongo/UFRJ (OV/UFRJ), Brasil), E. Jehin (Institut d'Astrophysique de I'Université de Liège (IAGL), Belgia), A. Maury (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, Chile), E. Lellouch (LESIA, CNRS, UPMC, Paris 7), R. Gil Hutton ( Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO) og San Juan National University, Argentina), F. Braga-Ribas (LESIA, CNRS, UPMC, Paris 7, Frankrike, og Observatório Nacional/MCT (ON/MCT), Brasil), F. Colas (OBSPM, IMCCE, UPMC, CNRS, Frankrike), D. Hestroffer (OBSPM, IMCCE, UPMC, CNRS, Frankrike), J. Lecacheux (LESIA-OBSPM, CNRS, UPMC, Paris 7, IUF, Frankrike), F. Roques (LESIA-OBSPM, CNRS, UPMC, Paris 7, IUF, Frankrike), P. Santos Sanz (LESIA-OBSPM, CNRS, UPMC, Paris 7, IUF, Frankrike), T. Widemann (LESIA-OBSPM, CNRS, UPMC, Paris 7, IUF, Frankrike), N. Morales (CSIC, Spania), R. Duffard (CSIC, Spania), A. Thirouin (CSIC, Spania), A. J. Castro-Tirado (CSIC, Spania), M. Jelínek (CSIC, Spania), P. Kubánek (CSIC, Spania), A. Sota (CSIC, Spania), R. Sánchez-Ramírez (CSIC, Spania), A. H. Andrei (OV/UFRJ, ON/MCT, Brasil), J. I. B. Camargo (OV/UFRJ, ON/MCT, Brasil), D. N. da Silva Neto (ON/MCT, Centro Universitário Estadual da Zona Oeste (UEZO), Brasil), A. Ramos Gomes Jr (OV/UFRJ, Brasil), R. Vieira Martins (OV/UFRJ, ON/MCT, Brasil, OBSPM, IMCCE, UPMC, CNRS, Frankrike), M. Gillon (IAGL, Belgia), J. Manfroid (IAGL, Belgia), G. P. Tozzi (INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italia), C. Harlingten (Caisey Harlingten Observatory, Storbritannia), S. Saravia (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, Chile), R. Behrend (Observatoire de Genève, Sveits), S. Mottola (DLR – German Aerospace Center, Germany), E. García Melendo (Fundació Privada Observatori Esteve Duran, Institut de Ciències de I'Espai (CSIC-IEEC), Spania), V. Peris ( Observatori Astronòmic, Universitat de València (OAUV), Spania), J. Fabregat (OAUV, Spania), J. M. Madiedo ( Universidad de Huelva, Facultad de Ciencias Experimentales, Spania), L. Cuesta (Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Spania), M. T. Eibe (CSIC-INTA, Spania), A. Ullán (CSIC-INTA, Spania), F. Organero ( Observatorio astronómico de La Hita, Spania), S. Pastor (Observatorio de la Murta, Spania), J. A. de los Reyes (Observatorio de la Murta, Spania), S. Pedraz (Calar Alto Observatory, Centro Astronómico Hispano Alemán, Spania), A. Castro (Sociedad Astronómica Malagueña, Centro Cultural José María Gutiérrez Romero, Spania), I. de la Cueva (Astroimagen, Spania), G. Muler (Observatorio Nazaret, Spania), I. A. Steele (Liverpool JMU, Storbritannia), M. Cebrián (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Spania), P. Montañés-Rodríguez (IAC, Spania), A. Oscoz (IAC, Spania), D. Weaver (Observatório Astronomico Christus, Colégio Christus, Brasil), C. Jacques (Observatório CEAMIG-REA, Brasil), W. J. B. Corradi (Departamento de Física – Instituto de Ciências Exatas – Universidade Federal de Minas Gerais (ICEx–UFMG), Brasil), F. P. Santos (Departamento de Física, ICEx–UFMG, Brasil), W. Reis (Departamento de Física, ICEx–UFMG, Brasil), A. Milone (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE-MCT), Brasil), M. Emilio ( Universidade Estadual de Ponta Grossa, O.A. – DEGEO, Brasil), L. Gutiérrez (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Mexico), R. Vázquez (Instituto de Astronomía, UNAM, Mexico) & H. Hernández-Toledo (Instituto de Astronomía, UNAM, Mexico). 

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, England, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 40 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: j.e.ovaldsen@astro.uio.no

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Mob.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen@gmail.com

Bruno Sicardy
LESIA-Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie
Paris, France
Tlf.: +33 (0)1 45 07 71 15
Mob.: +33 (0)6 19 41 26 15
E-post: bruno.sicardy@obspm.fr

Emmanuel Jehin
Institut d'Astrophysique de I'Université de Liège,
Liège, Belgium
Tlf.: +32 (0)4 3669726
E-post: ejehin@ulg.ac.be

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1142 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.
Bookmark and Share

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1142no
Navn:(136199) Eris
Type:• Solar System : Interplanetary Body : Dwarf planet
Facility:TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope
Science data:2011Natur.478..493S

Bilder

Artist’s impression of the dwarf planet Eris
Artist’s impression of the dwarf planet Eris
kun på engelsk
The occultation of the dwarf planet Eris in November 2010
The occultation of the dwarf planet Eris in November 2010
kun på engelsk
Artist’s impression of the dwarf planet Eris and its moon Dysnomia
Artist’s impression of the dwarf planet Eris and its moon Dysnomia
kun på engelsk
Path of the shadow of the dwarf planet Eris during the occultation of November 2010 (artist's impression)
Path of the shadow of the dwarf planet Eris during the occultation of November 2010 (artist's impression)
kun på engelsk
Artist’s impression of the dwarf planet Eris
Artist’s impression of the dwarf planet Eris
kun på engelsk

Videoer

ESOcast 38: Faraway Eris is Pluto’s twin
ESOcast 38: Faraway Eris is Pluto’s twin
kun på engelsk
Path of the shadow of the dwarf planet Eris during the occultation of November 2010
Path of the shadow of the dwarf planet Eris during the occultation of November 2010
kun på engelsk
Artist’s animation showing the dwarf planet Eris and its moon Dysnomia
Artist’s animation showing the dwarf planet Eris and its moon Dysnomia
kun på engelsk
Path of the shadow of the dwarf planet Eris during the occultation of November 2010
Path of the shadow of the dwarf planet Eris during the occultation of November 2010
kun på engelsk
Animation of the principle of the occultation
Animation of the principle of the occultation
kun på engelsk
The occultation of the dwarf planet Eris in November 2010
The occultation of the dwarf planet Eris in November 2010
kun på engelsk

Se også