Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel

Michel Uphoff

Vijf hemellichamen zijn tot op heden de officiële status van dwergplaneet toegekend, waarvan Pluto en Ceres respectievelijk de grootste en kleinste zijn. Pluto is in 2006 zijn officiële status als planeet kwijtgeraakt. De kleine Ceres bevindt zich op relatief korte afstand tot de Zon in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. Over Pluto en Ceres is veel meer informatie te vinden in dit topic.

Over de andere drie, Eris, Makemake en Haumea is veel minder bekend. Hun banen rond de Zon zijn bekend, de diameters zijn min of meer bekend, en hun massa's zijn min of meer nauwkeurig geschat. Ze bevinden zich in de Kuipergordel en draaien in elliptische banen rond de Zon. Tijdens hun kortste afstand tot de Zon (het perihelium) bevinden ze zich binnen de omloopbaan van Pluto, bij hun langste afstand (aphelium) ver daarbuiten.

: Dwergplaneten.jpg (129.47 KiB) 1453 keer bekeken

De vijf officiële dwergplaneten en hun manen. De afbeeldingen van Eris,Makemake en Haumea zijn artist's impressions. Bron: Nasa/m.u.

Eris heeft een maan en Haumea heeft er twee. Tot voor kort leek Makemake geen maan te hebben, maar waarneming vorig jaar met de Hubble ruimtetelescoop hebben daar een einde aan gemaakt. De maan van Makemake heeft nog geen officiële naam, en wordt voorlopig met S/2015 (136472) 1 aangeduid. Het Hubbleteam heeft de maan de voorlopige koosnaam MK2 gegeven.

: hs-2016-18-a-web_print.jpg (85.68 KiB) 1453 keer bekeken

Een van de Hubble opnames van Makemake en zijn maan.

Spectraalwaarnemingen van Makemake deden vermoeden dat de heldere ijsdwerg enkele donkere, minder koude plekken moest hebben, maar met de ontdekking van de nieuwe maan is een andere optie waarschijnlijker geworden: Rond de sneeuwwitte Makemake draait een koolzwarte maan met een diameter van naar schatting 175-250 km. De maan heeft mogelijk zo weinig gravitatie dat de waterdamp van sublimerend ijs niet kan worden vastgehouden zodat het witte ijs geleidelijk verdwijnt er een zwarte teerachtige korst overblijft, zoals bijvoorbeeld bij de komeet 67P (klik) het geval is.

Toekomstige metingen aan de baan van MK2 maken een veel nauwkeuriger bepaling van de massa van Makemake mogelijk, waarmee tevens meer informatie verkregen wordt over de dichtheid en de samenstelling van de dwergplaneet.

Meer lezen: bij Hubblesite.org: klik
Wetenschappelijk paper over de ontdekking:

DISCOVERY OF A MAKEMAKEAN MOON.pdf: (1.26 MiB) 332 keer gedownload

anusthesist

Wat ik me altijd afvraag is waar ze de grens trekken. Charon is bijvoorbeeld groter dan Ceres, de eerste is een maan, de tweede een dwergplaneet. Nu snap ik dat grootte geen criterium is (zo zijn er manen in ons zonnestelsel die groter zijn dan Mercurius), maar omdat Pluto en Charon een dubbele 'tidal lock' hebben, vraag ik me af waarom het niet zo is dat ook Charon als een dwergplaneet wordt gezien en deze twee dwergplaneten om een gezamenlijk massapunt draaien.

Of kan volgens de definitie niet een planeet om een andere planeet draaien en wint dan wel de grootste?

Michel Uphoff

De IAU houdt voorlopig nog even vast aan de definitie dat Pluto een dwergplaneet is, en Charon een maan van die dwergplaneet. Maar ze hebben ook aangegeven daar nog eens nader naar te willen kijken, want gezien de massaverhoudingen en de onderlinge afstand is het inderdaad zo dat het barycentrum van het Pluto-Charon systeem buiten Pluto ligt. Veel astronomen noemen het systeem daarom een dubbel dwergplaneet.

Maar op dit 'extern barycentrum' criterium is wel wat aan te merken: Het lijkt helder, maar het is naast de onderlinge massaverhouding ook afstandsafhankelijk. Het is theoretisch denkbaar dat een relatief licht hemellichaam op zodanig grote afstand rond een veel zwaarder object draait dat het barycentrum daardoor buiten die grote massa ligt.

Dat geldt bijvoorbeeld voor de Zon en Jupiter. Nu is hier weinig onduidelijkheid over want de Zon is immers een ster, maar als straks een exoplaneet of wellicht een TNO (TransNeptunisch Object) in ons zonnestelsel met een verre maan 'behept' blijkt, kan dit op gaan spelen. De IAU heeft zich tot op heden beperkt tot definities voor planeten et cetera binnen het zonnestelsel. Als we later meer weten over de diversiteit bij exoplaneten en dergelijke, wordt het mogelijk nog schimmiger.

Wellicht zijn er extra argumenten om het Pluto-Charon systeem een dubbel(dwerg)planeet te noemen: De wederzijdse tidal lock is uniek in het zonnestelsel. En de andere maantjes (Nix, Styx, Kerberos en Hydra) draaien duidelijk zichtbaar niet rond Pluto, maar rond het barycentrum van Pluto en Charon. Charon heeft door zijn relatief grote massa een zo sterke invloed op deze kleine manen dat ze een heel chaotische rotatie vertonen, zie ook dit bericht.

Met de inmiddels verworven kennis dat er van alles om van alles heen draait, van stof/ijsdeeltje tot rotsblok tot maan tot dwergplaneet tot gasreus tot bruine dwerg tot reuzenster, op grote en kleine afstand van elkaar en ons, met enorme diversiteit in samenstelling, op locatie ontstaan of afkomstig uit nabije of verre regionen, met zeer uiteenlopende ontstaansgeschiedenissen, is het natuurlijk niet verwonderlijk dat het een beetje een rommeltje is geworden met de huidige classificering.

Hoe meer we weten, hoe duidelijker het wordt dat planeten slechts een nauwelijks af te grenzen verschijningsvorm zijn in een zee van mogelijkheden.
Mijns inziens vraagt de kennelijke wens tot classificering van die enorme verscheidenheid om zo eenvoudig mogelijke, strak geformuleerde definities. En daar ontbreekt het nu aan.

Michel Uphoff

Het nog niet officieel als dwergplaneet erkende Trans Neptunische Object (TNO) 2007 OR₁₀ blijkt na precisiewaarnemingen een stuk groter dan gedacht.

Werd de diameter van het in 2007 ontdekte object tot voor kort op ongeveer 1200 km ingeschat, na onderzoek van András Pál (Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Budapest) et al blijkt deze kandidaat dwergplaneet een flink stuk groter. Uit een onderzoek van de waarnemingsdata van de Kepler en Herschel ruimtetelescopen blijkt dit TNO een diameter te hebben die tussen 1310 en 1610 km ligt, met als meest waarschijnlijke diameter 1535 km.

Daarmee plaatst 2007 OR₁₀ zich, na Pluto en Eris, in de top-3 van dwergplaneten.

De metingen wijzen uit, dat dit TNO een donker rood gekleurd oppervlak moet hebben en opvallend traag om zijn as roteert, waarschijnlijk slechts eens in de 44 uur. Gezien de afmetingen, de verwachtte dichtheid (tussen 1,2 en 2,5) en de trage rotatie is de dwergplaneet rond met mogelijk licht afgeplatte polen. De dwergplaneet in spe maakt eens in de 546 jaar een rondje om de Zon en bevindt zich momenteel op ruim 87 AE, ver buiten de baan van Pluto en reist in een langgerekte omloopbaan de komende jaren steeds verder van de Zon. In 2130 wordt de grootste afstand van ruim 100 AE bereikt. De kortste afstand tot de Zon, 33 AE, wordt in 2421 bereikt, dan staat het TNO tijdelijk dichter bij de Zon dan Pluto.

Het zal waarschijnlijk niet lang meer duren tot deze 3e dwergplaneet in grootte een officiële naam krijgt.

: 2007 OR10.jpg (52.23 KiB) 1453 keer bekeken

Impressie van 2007 OR10 tussen de vijf officiële dwergplaneten. Bron: Nasa/m.u.

Wetenschappelijk paper:

LARGE SIZE AND SLOW ROTATION OF THE TRANS-NEPTUNIAN OBJECT (225088).pdf: (953.79 KiB) 709 keer gedownload

Michel Uphoff

Mijns inziens vraagt de kennelijke wens tot classificering van die enorme verscheidenheid om zo eenvoudig mogelijke, strak geformuleerde definities. En daar ontbreekt het nu aan.

Runyon, Stern et al zijn met zo'n zeer eenvoudige definitie gekomen. Een definitie gebaseerd op geofysische kenmerken, dus onafhankelijk van de kenmerken van de omloopbaan. Stern is de hoofdonderzoeker van het New Horizons team, de missie naar Pluto. Pluto is sedert de nog steeds zeer omstreden IAU zitting in 2006 geen planeet meer, maar een dwergplaneet. Zie ondermeer dit bericht.
Op de verjaardag van de ontdekker van Pluto, Clyde Tombaugh (geboren 4 februari 1906), brengt het team een kort paper uit met een simpele definitie die m.i. hout snijdt. Samengevat is in hun definitie een object een planeet als:

het genoeg massa heeft om een (vrijwel) bolvorm te bereiken
het object nimmer kernfusie heeft ondergaan.

Het team stapt dus af van het onderscheid planeet-maan en afstand tot de moederster. Daarvoor is m.i. veel te zeggen.
Kern van hun betoog is, dat het gaat om het object zelf en niet de baan waarin dat object zich bevindt. Zo vermijd je problemen bij het onderscheid tussen dwergplaneten, planeten, manen en rotsblokken en andere vaagheden:

De eenvoudige definitie creëert een duidelijke ondergrens (een rotsblok heeft te weinig massa en dus zwaartekracht om zichzelf bolvormig te trekken) en een duidelijke bovengrens (objecten veel zwaarder dan een planeet ondergaan door de gigantische druk en temperatuur kernfusie en zijn dan een ster).
Een aantal manen in het zonnestelsel zijn even groot of groter dan de planeet Mercurius (Callisto, Titan, Ganymedes), dus afmetingen kunnen het onderscheid niet vormen.
Pluto heeft met Charon een zo grote maan dat het in feite een dubbelplaneet zou moeten worden genoemd. Het barycenter ligt buiten Pluto. Dus wie draait hier om wie, en is dus de maan). Tussen de duizenden exoplaneten zullen er in de toekomst ongetwijfeld meerdere gevonden worden die als dubbelplaneet gekenmerkt moeten worden.
Het zeer gebrekkige criterium dat een planeet zijn eigen baan moet schoonvegen zoals de IAU bepaalde vervalt dan zodat eventuele grote planeten op zeer grote afstand van de moederster straks niet de ongelukkige naam 'dwergplaneet' zouden moeten krijgen omdat in zo'n trage omloopbaan ook een reus niet is staat is zijn omloopbaan schoon te vegen (zouden wij de Aarde in de Kuipergordel plaatsen, dan was de Aarde een dwergplaneet). Los hiervan veegt geen enkele planeet zijn baan echt schoon.
De eenvoudige definitie is ook van toepassing op exoplaneten en rogue planets (planeten die niet meer rond een ster draaien).

Met deze definitie schiet het aantal planeten in het zonnestelsel omhoog naar 110, en draait de planeet Europa rond Jupiter en de planeten Charon en Pluto om elkaar. De pakweg 160 micromaantjes rond veel planeten zijn dan geen planeten, want niet rond (te klein voor hydrostatisch evenwicht).

Paper:

GeophysPlanetDef.pdf: (1.12 MiB) 1560 keer gedownload

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel

Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel

Re: Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel

Re: Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel

Re: Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel

Re: Nieuwe maan en dwergplaneet in het zonnestelsel