Transneptunisches Objekt
Vorlage:TNO8 Als transneptunisches Objekt (TNO) oder auch seltener Transneptun bezeichnet man alle Himmelskörper des Sonnensystems, deren mittlere Umlaufbahn eine große Halbachse von mehr als 30 AE hat und damit jenseits der Bahn des äußersten Gasplaneten Neptun liegt.<ref name="problempluto" />
Im Kuipergürtel befindliche Objekte sind eine Teilmenge der TNO und werden auch als Kuipergürtelobjekte (KBO, von Vorlage:EnS) bezeichnet. Heute kennt man circa 3300 TNO, vermutet aber allein einige zehntausend Objekte, deren Durchmesser 100 km überschreitet.
Geschichte
[Bearbeiten]Von etwa 1900 bis 1930 stand das Wort Transneptun für einen hypothetischen neunten Planeten, der (irrtümlich) für kleine Bahnstörungen der Planeten Uranus und Neptun verantwortlich gemacht wurde. Der Marsforscher Percival Lowell hatte lange selbst nach ihm gesucht und dafür das Lowell-Observatorium bei Flagstaff finanziert.
Pluto wurde am 18. Februar 1930 entdeckt und ist das einzige transneptunische Objekt, das für eine gewisse Zeit als Planet galt. Pluto wurde jedoch 2006 auf den Rang eines Zwergplaneten herabgestuft. Ab etwa 1950 suchte man nach einem Transpluto, jedoch wählte man 1977, nach der Entdeckung des ersten Zentauren, Chiron, eine andere Terminologie.
Viele transneptunische Objekte sind nicht sehr groß, dunkel und schwer zu erkennen. Die Erforschung der transneptunischen Objekte befindet sich noch in ihren Anfängen. Jedes Jahr werden viele Objekte neu entdeckt. Neue und größere Teleskope und computergestützte Bildauswertung ermöglichen neue Erkenntnisse über diese Objekte in schneller Folge. Zur Erklärung der Befunde wurden verschiedene, teils untereinander widersprüchliche Theorien aufgestellt, über die bisher keine Einigung besteht.
Die Raumsonde New Horizons konnte Pluto und den Kuipergürtel genauer untersuchen und brachte damit neue Erkenntnisse über diesen Bereich des Sonnensystems.
Eigenschaften
[Bearbeiten]Die bisher entdeckten transneptunischen Objekte sind in ihrer Zusammensetzung kometenähnlich. Viele bekannte Kometen stammen nach Bahn-Messungen seit den 1970er Jahren eher aus dem Kuipergürtel als, wie lange Zeit vermutet, aus der Oortschen Wolke. Die Transneptune werden als spezielle Gruppe der Asteroiden angesehen und unterscheiden sich von jenen im Hauptgürtel vor allem durch
- ihre sonnenferneren und oft sehr langgestreckten Umlaufbahnen
- ihre oft kohlenartige dunkle Farbe (Albedo nur etwa 0,04 – 0,2)
- ihre Zusammensetzung aus Lockergestein und Eis, die gleichzeitig den Übergang zu Kometenkernen darstellt.
Objekttypen
[Bearbeiten]Die Transneptune umlaufen die Sonne größtenteils im Kuipergürtel zwischen 30 und 55 AE und gliedern sich in verschiedene Gruppen anhand ihrer Umlaufbahnen. Weiterhin wird zwischen „kalten“ und „heißen“ Objekten unterschieden. Die Bezeichnung als „kalt“ und „heiß“ beruht nicht auf einem Temperaturunterschied, sondern auf dem dynamischen Verhalten in Analogie zu Teilchen in einem Gas, die ihre Relativgeschwindigkeit erhöhen, wenn sie erhitzt werden.
- Kalte Objekte zeigen wenig Anzeichen von Bahnstörungen, haben eine wenig exzentrische und näherungsweise kreisförmige Umlaufbahn und bewegen sich auf einer Bahn nahe der Ekliptik
- Heiße Objekte sind solche, die durch Einflüsse anderer Himmelskörper deutlich von einer Kreisbahn in der Ekliptik abweichen und hohe Exzentrizität oder hohe Inklination aufweisen
Resonante KBO
[Bearbeiten]Ein Drittel aller Kuipergürtel-Objekte steht in verschiedenen Bahnresonanzen zum Planeten Neptun. Ihre Umlaufzeiten stehen also in einem einfachen Zahlenverhältnis zu der des Neptun von 164,79 Jahren. Gemäß dem dritten Keplerschen Gesetz haben Objekte mit gleicher Bahnresonanz auch ähnlich große Halbachsen. Die übrigen Bahnelemente wie deren Form (Exzentrizität) und deren Lage (Inklination, Länge des aufsteigenden Knotens und Argument der Periapsis) sind jedoch sehr verschieden. Häufige Resonanzen sind:
| Resonanz<ref name=MPC>Liste klassifizierter Objekte im MPC Oktober 2008.</ref> | UmlaufzeitVorlage:FN (Jahre) |
große HalbachseVorlage:FN(AE) | Bezeichnung | Beispiele |
|---|---|---|---|---|
| 2:3 | 247 | 39,4 | Plutino | Pluto, Ixion, Huya, 2003 VS2, Orcus, Achlys |
| 3:5 | 275 | 42,3 | 1994 JS, 2001 YH140, 2003 US292 | |
| 4:7 | 288 | 43,6 | 1999 HT11, 2000 OY51, 2001 KP77, 2002 PA149, 1999 CD158 | |
| 1:2 | 330 | 47,7 | Twotino | 1996 TR66, 1998 SM165, 2002 WC19, 2000 JG81, 1999 RB216 |
| 2:5 | 412 | 55,4 | 1998 WA31, 2002 TC302, 2001 KC77, 2002 GG32, 2003 UY117 | |
| 1:3 | 494 | 62,5 | 2003 LG7, 2005 EO297 |
Die Plutinos sind nach ihrem als erstem entdeckten Mitglied Pluto benannt. Twotinos sind eine Abwandlung dieses Begriffes entsprechend dem Zahlenverhältnis 2:1.
Klassische KBO (Cubewanos)
[Bearbeiten]Eine weitere Kategorie bilden die Cubewanos (oder „klassische KBO“, CKBO). Cubewanos weisen keine Bahnresonanz mit den äußeren Planeten auf. Die Gruppe ist benannt nach 1992 QB1, dem ersten entdeckten Objekt dieser Gruppe, das später Albion genannt wurde. Die Objekte bewegen sich mit kleinen Exzentrizitäten auf nahezu kreisförmigen Bahnen zwischen 42 und 50 AE mit Bahnneigungen von bis zu 30°. Etwa 2/3 der bekannten KBO bewegen sich auf einer solchen kreisähnlichen Bahn um die Sonne. Zu dieser Gruppe gehören die 1000-km-Objekte Quaoar und Varuna.
Gestreute KBO
[Bearbeiten]Gestreute KBO (oder Scattered Disk Objects, SDO) bewegen sich mit großen Exzentrizitäten auf Bahnen mit Perihel nahe 35 AE und Aphel bis einige hundert AE. Bis jetzt sind circa 500 dieser gestreuten KBO bekannt (zum Beispiel (15874) 1996 TL66 mit einer stark elliptischen Bahn und einer Bahnneigung von 24°), wohl erst ein winziger Bruchteil der tatsächlich existierenden.
Detached Objects
[Bearbeiten]Die Bahnen einiger transneptunischer Objekte können nicht allein mittels Streuung durch Neptun erklärt werden. Diese „freistehenden Objekte“ (englisch „Detached Objects“ (DO) oder „Distant Detached Objects“ (DDO)) haben ein Perihel von mehr als 40 AE, was nicht durch Neptuns Gravitation verursacht sein kann. Die Erklärungsansätze beinhalten eine Störung von außerhalb des Kuipergürtels, z. B. durch einen vorbeifliegenden Stern<ref name="Morbidelli2004">Morbidelli, Alessandro; Levison, Harold F. (November 2004). Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects 2000 CR105 and 2003 VB12. The Astronomical Journal 128 (5): 2564–2576. Vorlage:ArXiv</ref> oder einen außerhalb des Gürtels befindlichen Planeten.<ref name=Gomes2006>Rodney S. Gomes; Matese, J; Lissauer, J (2006). A distant planetary-mass solar companion may have produced distant detached objects. Icarus (Elsevier) 184 (2): 589–601. doi:10.1016/j.icarus.2006.05.026</ref> Gegenwärtig sind etwa 60 bekannt.
Sednoiden
[Bearbeiten]Ende 2003 wurde mit Sedna ein Objekt in seinerzeit dreifacher Pluto-Entfernung entdeckt, das sich auf einer äußerst langgezogenen Ellipse weit außerhalb des Kuipergürtels, aber noch nicht in der Oortschen Wolke bewegt und einen neuen Prototyp darstellt. Es ist rund 995 km groß und wurde nach der zentralen Meeresgöttin der Inuit Sedna benannt. Man fand 2012 VP113 und später weitere Objekte mit ähnlichen Bahnelementen.
Die Ausrichtung ihrer Apsidenlinien und ihre ähnliche Inklination führten Konstantin Batygin und Michael E. Brown zu dem Schluss, ein noch nicht entdeckter „Planet Neun“ erzwinge die gleichförmige Ausrichtung der Umlaufbahnen dieser DDO.<ref name="Batygin-Brown 2016">K. Batygin, M. E. Brown: Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System. In: The Astronomical Journal. Band 151, Nr. 2, 2016, S. 22–34, doi:10.3847/0004-6256/151/2/22</ref> Eine allgemein akzeptierte Theorie dazu gibt es bisher jedoch noch nicht. Vorlage:Sednoiden
Bekannte Objekte
[Bearbeiten]Die hellsten bekannten TNO (mit absoluter Helligkeit ≤ 4,0)<ref name="Ssd-Api_H">Vorlage:Internetquelle</ref>:
| Name | Eigenname |
| MV | Absolute Helligkeit |
| A | Albedo |
| D | Äquatordurchmesser (in km) |
| a | Große Halbachse (in AE) |
| e | Numerische Exzentrizität |
| i | Bahnneigung (in Grad) |
| T | Umlaufdauer (in Erdjahren) |
| Gr | Gruppe
|
| EJ | Jahr der Entdeckung |
| Name | MV | A | D | a | e | i | T | Gr | EJ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Eris | −1,2 | 0,85 ± 0,07 | 2326 | Vorlage:068,05 | 0,436 | 43,8 | Vorlage:0561 | SDO | 2005 |
| Pluto | −0,5 | 0,49 – 0,66 | 2376 | Vorlage:039,59 | 0,252 | 17,2 | Vorlage:0249 | PLU | 1930 |
| Makemake | −0,2 | 0,77 ± 0,03 | 1502 ± 45äqu × 1430 ± 9pol | Vorlage:045,45 | 0,162 | 29,0 | Vorlage:0306 | KBO | 2005 |
| Haumea | Vorlage:00,2 | 0,8 ± 0,07 | 2100 × 1680 × 1070 | Vorlage:042,96 | 0,197 | 28,2 | Vorlage:0282 | KBO | 2005 |
| Sedna | Vorlage:01,5 | 0,32 ± 0,06 | Vorlage:0995 ± 80 | 552 | 0,862 | 11,9 | 13.000 | ANO | 2003 |
| Gonggong | Vorlage:01,8 | 0,089 Vorlage:+-<ref name="szabo2015">Vorlage:Webarchiv (PDF)</ref> | 1230 | Vorlage:066,94 | 0,502 | 30,8 | Vorlage:0548 | SDO | 2007 |
| Orcus | Vorlage:02,2 | 0,23 | Vorlage:0917 ± 25 | Vorlage:039,29 | 0,223 | 20,6 | Vorlage:0246 | PLU | 2004 |
| Quaoar | Vorlage:02,4 | 0,10 ± 0,03 | 1090 | Vorlage:043,16 | 0,037 | Vorlage:08,0 | Vorlage:0284 | CKBO | 2002 |
| Chiminigagua | Vorlage:03,1 | - | Vorlage:0742 | Vorlage:058,78 | 0,393 | 33,2 | Vorlage:0451 | SDO | 2013 |
| Aya | Vorlage:03,4 | 0,112 ± 0,012 | Vorlage:0768 ± 38 | Vorlage:047,22 | 0,127 | 24,4 | Vorlage:0324 | CKBO | 2002 |
| Gǃkúnǁʼhòmdímà | Vorlage:03,5 | 0,167 Vorlage:+- | Vorlage:0642 | Vorlage:074,58 | 0,496 | 23,3 | Vorlage:0644 | SDO (DO) | 2007 |
| Varda | Vorlage:03,5 | 0,102 ± 0,024 | Vorlage:0740 | Vorlage:045,55 | 0,144 | 21,5 | Vorlage:0307 | KBO | 2003 |
| Ixion | Vorlage:03,5 | 0,141 ± 0,011 | Vorlage:0710 | Vorlage:039,37 | 0,245 | 19,7 | Vorlage:0247 | PLU | 2001 |
| 2014 UZ224 | Vorlage:03,5 | - | Vorlage:0635 | Vorlage:038,70 | 0,648 | 26,8 | Vorlage:01150 | SDO | 2014 |
| 2002 TX300 | Vorlage:03,5 | 0,88 Vorlage:+- | Vorlage:0286 ± 10 | Vorlage:043,53 | 0,122 | 25,9 | Vorlage:0287 | CKBO | 2002 |
| 2017 OF201 | Vorlage:03,5 | - | - | Vorlage:0878,9 | 0,949 | 16,2 | Vorlage:026000 | SDO | 2025 |
| 2021 DR15 | Vorlage:03,6 | - | - | Vorlage:067,64 | 0,432 | 30,5 | Vorlage:0556 | SDO | 2021 |
| Máni | Vorlage:03,6 | 0,051 Vorlage:+- | Vorlage:0796 | Vorlage:041,62 | 0,149 | 17,7 | Vorlage:0269 | KBO | 2002 |
| Ritona | Vorlage:03,7 | 0,11 | Vorlage:0679 Vorlage:+- | Vorlage:041,61 | 0,025 | 19,3 | Vorlage:0268 | CKBO? | 2005 |
| Achlys | Vorlage:03,7 | 0,107 Vorlage:+- | 940 × 766 × 490 | Vorlage:039,59 | 0,175 | 13,5 | Vorlage:0249 | KBO | 2003 |
| 2005 QU182 | Vorlage:03,8 | - | Vorlage:0420 | Vorlage:0112,7 | 0,671 | 14,0 | Vorlage:01200 | SDO | 2005 |
| Varuna | Vorlage:03,8 | 0,127 ± 0,04 | Vorlage:0654 | Vorlage:043,14 | 0,054 | 17,1 | Vorlage:0283 | CKBO | 2000 |
| 2010 RF43 | Vorlage:03,8 | - | - | Vorlage:049,36 | 0,244 | 30,6 | Vorlage:0347 | SDO | 2010 |
| Uni | Vorlage:03,8 | 0,107 Vorlage:+- | Vorlage:0665 ± 29 | Vorlage:043,00 | 0,146 | 19,4 | Vorlage:0282 | CKBO | 2002 |
| 2014 EZ51 | Vorlage:03,9 | - | Vorlage:0600 | Vorlage:051,85 | 0,229 | 10,3 | Vorlage:0373 | SDO | 2014 |
| 2010 JO179 | Vorlage:03,9 | - | Vorlage:0600 | Vorlage:077,77 | 0,497 | 32,1 | Vorlage:0686 | SDO | 2010 |
| 2002 TC302 | Vorlage:03,9 | 0,115 Vorlage:+- | Vorlage:0500 | Vorlage:055,86 | 0,299 | 35,0 | Vorlage:0418 | SDO | 2002 |
| 2005 UQ513 | Vorlage:03,9 | 0,202 Vorlage:+- | Vorlage:0498 Vorlage:+- | Vorlage:043,58 | 0,144 | 25,7 | Vorlage:0288 | CKBO | 2005 |
| 2018 VG18 | Vorlage:03,9 | - | - | Vorlage:082 | 0,523 | 24,1 | Vorlage:0743 | SDO | 2018 |
| Goibniu | Vorlage:04,0 | 0,0770 Vorlage:+- | Vorlage:0680 ± 34 | Vorlage:041,77 | 0,075 | 22,0 | Vorlage:0270 | CKBO? | 2004 |
| 2015 RR245 | Vorlage:04,0 | - | Vorlage:0670 | Vorlage:082,85 | 0,590 | Vorlage:07,5 | Vorlage:0754 | SDO | 2015 |
| 2003 VS2 | Vorlage:04,0 | - | Vorlage:0524 | Vorlage:039,72 | 0,082 | 14,8 | Vorlage:0250 | PLU | 2003 |
Besonders weit entfernte Objekte
[Bearbeiten]| Objekt | Q (AE) | a (AE) | e | q (AE) | i (°) | T (a) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (90377) Sedna | 1007 | 542 | 0,859002 | 76,37 | 11,93 | 12606 ± 6 |
| 2013 RA109 | 1008 | 527 | 0,912660 | 46,04 | 12,40 | 12100 ± 50 |
| 2012 KA51 | 1016 | 510 | 0,990463 | 4,87 | 70,86 | 11530 ± 170 |
| 2013 GW141 | 1033 | 528 | 0,955462 | 23,52 | 32,13 | 12135 ± 11 |
| 2015 SA57 | 1052 | 534 | 0,970786 | 15,60 | 45,35 | 12339 ± 9 |
| (523622) 2007 TG422 | 1119 | 577 | 0,938392 | 35,56 | 18,59 | 13867 ± 12 |
| 2015 KG163 | 1242 | 641 | 0,936846 | 40,49 | 14,02 | 16235 ± 141 |
| 2002 RN109 | 1295 | 649 | 0,995881 | 2,67 | 58,42 | 16500 ± 1000 |
| (87269) 2000 OO67 | 1327 | 674 | 0,969107 | 20,82 | 20,07 | 17491 ± 15 |
| A/2018 W3 | 1342 | 673 | 0,993624 | 4,29 | 104,80 | 17457 ± 200 |
| A/2021 E4 | 1389 | 697 | 0,993288 | 4,68 | 116,36 | 18388 ± 23 |
| 2021 DK18 | 1426 | 735 | 0,939482 | 44,49 | 15,45 | 19900 ± 2600 |
| 2005 VX3 | 1717 | 861 | 0,995210 | 4,12 | 112,65 | 25250 ± 6500 |
| 2013 SY99 | 1719 | 884 | 0,943428 | 50,04 | 4,21 | 26300 ± 1100 |
| 2012 DR30 | 1878 | 946 | 0,984657 | 14,52 | 78,00 | 29100 ± 30 |
| A/2022 B3 | 1957 | 980 | 0,996228 | 3,70 | 132,06 | 30700 ± 270 |
| (308933) 2006 SQ372 | 2062 | 1043 | 0,976773 | 24,23 | 19,42 | 33700 ± 40 |
| 2019 EU5 | 2108 | 1077 | 0,956580 | 46,78 | 18,20 | 35400 ± 11400 |
| A/2019 N2 | 2115 | 1059 | 0,998163 | 1,94 | 89,43 | 34400 ± 16800 |
| 2013 BL76 | 2261 | 1135 | 0,992594 | 8,40 | 98,57 | 38230 ± 60 |
| 2021 RR205 | 2315 | 1185 | 0,953043 | 55,65 | 7,64 | 40800 ± 1300 |
| 2017 MB7 | 2420 | 1212 | 0,996335 | 4,44 | 55,86 | 42200 ± 840 |
| (541132) Leleākūhonua | 2713 | 1389 | 0,953161 | 65,07 | 11,67 | 51800 ± 10300 |
| 2014 FE72 | 3560 | 1798 | 0,980029 | 35,90 | 20,67 | 76200 ± 7100 |
| A/2024 D1 | 3876 | 1941 | 0,996546 | 6,71 | 132,46 | 85500 ± 81300 |
| 2010 LN135 | 20162 | 10082 | 0,999828 | 1,73 | 64,70 | 1010000 ± 450000 |
| A/2020 M4 | 29020 | 14513 | 0,999590 | 5,95 | 160,13 | 1748000 ± 38000 |
Siehe auch
[Bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten]- David C. Jewitt u. a.: Trans-Neptunian objects and comets. Springer, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-71957-1.
- John K. Davies: Beyond Pluto – exploring the outer limits of the solar system. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2001, ISBN 0-521-80019-6.
- Alan Fitzsimmons u. a.: Minor bodies in the outer solar system. Springer, Berlin 2001, ISBN 3-540-41152-6.
Weblinks
[Bearbeiten]- Astro Corner: Trans-Neptun-Objekte
- List Of Transneptunian Objects (englisch)
Einzelnachweise
[Bearbeiten]<references responsive> <ref name="problempluto"> Pluto der problematische Planet. In: David Baker, Todd Ratcliff: Extreme Orte. Rowohlt, 2010, ISBN 978-3-498-00660-0, S. 198 f. </ref> </references>
