Oortsche Wolke: Objekt am Rand des Sonnensystems entdeckt

[ralfkannenberg]

nun das nun nicht, sonst müßten es ja eine Menge Planetoiden geben, die die Erdbahn kreuzen.

Hallo pane,

entschuldigung, ich habe vergessen, zu schreiben, dass ich mich auf die Menge der TNO sowie der nach innen abgelenkten Zentauren beschränke.

Allderdings scheint es so zu sein, dass, je größer das Aphel, bzw. die große Halbachse, ist desto exentrischer wird die Bahn. Das Perihel wird damit zwar auch größer, aber bei weitem nicht so wie das Aphel.

Wenn man sich die bekannten Daten anschaut, so kennt man nur 3 Mitglieder unseres Sonnensystems, welche ein Perihel > 47 AE haben. Wie man dem 4.Kapitel o.g. Referenz entnehmen kann sollten "nicht-klassische" TNO's keine Perihelia > ungefähr 40 AE haben, d.h. diese sind ebenfalls Ausnahmekörper.

Und über 80 AE Periheldistanz kennt man derzeitig keinen Körper unseres Sonnensystems.

Vorsicht noch mit Plutinos, also denjenigen, die eine 3:2-Resonanz zum Neptun aufweisen; diese verfälschen die Statistik etwas und würde man besser in einem eigenen Katalog führen.

Auch ist die Bahnebene immer weniger an der Ekliptik gebunden, was das Finden auch nicht gerade leichter macht.

Selbstverständlich; Mike Brown hat damals eine automatisierte Himmelsdurchmusterung geleitet.

Soviel ich weiß, sind das aber nur die Objekte, deren Bahn irgendwann mal gestört wurde und nach innen gefallen sind. Die allermeisten Objekte der Oortschen Wolke bleibt immer sehr weit draußen.

Das ist mir neu.

Ist, soviel ich weiß, auch schon Uranus und Neptun passiert.

Geht noch; das schlimmste dürfte der Ceres, um die vorgestern der Dawn in eine Umlaufbahn eingeschwingen ist, widerfahren sein: dieser Planetoid wurde in den 1960iger Jahren von einem sowjetischen Astronomieteam entdeckt.

Wobei die Amerikaner da auch locker mithalten könnten, denn sie haben einen Erdbahn-Kreuzer-Planetoiden entdeckt und bereits katalogisiert, als sie von einem russischen Team per email darauf hingewiesen wurden, sie sollen doch mal die Bahn des neuen Planetoiden mit derjenigen der Kometensonde Rosetta, die damals gerade ein Swing-By-Manöver an der Erde gemacht hat, vergleichen.

Und beide befinden sich in deren Nähe. Wenn sie sich in der Nähe ihrer Aphelia befänden, hätte man sie sicher nicht gefunden. Daraus kann man schließen, dass es noch viele unbekante Objekte dieser Größe gibt.

Dazu gibt es mehrere Abschätzungen; man findet diese auf der Homepage von Mike Brown im Sektor "Publications". Eine davon war im Zusammenhang mit der Entdeckung der "Snow White" - statt einen weiteren Sedna-artigen TNO zu finden hat man eine kleine Schwester der Eris entdeckt, die andere im Zusammenhang mit der Entdeckung von 2012 VP113.

Hochexzentrisch ist relativ. Sedna ist wirklich hochexentrisch, aber wenn ich Dich bitten würde, eine Ellipse zu zeichnen, käme da mit großer Wahrscheinlichkeit etwas exentrischers als die Erisbahn bei heraus. Wir sind nur von verwöhnt von den Bahnen der großen Planeten, die alle, auch die Merkurbahn, fast Kreisförmig sind.

Selbstverständlich. Mit "hochexzentrisch" meinte ich der besseren Verständlichkeit zuliebe alle diejenigen, die als "scattered disk objects" bezeichnet werden. Wenn ich mich recht entsinne liegt die (willkürliche) Grenze bei e=0.2.

Man müsste hierzu die beiden Kataloge nach der Exzentrizität sortieren, dann sieht man, wo die Grenze ist.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[zabki]

Geht noch; das schlimmste dürfte der Ceres, um die vorgestern der Dawn in eine Umlaufbahn eingeschwingen ist, widerfahren sein: dieser Planetoid wurde in den 1960iger Jahren von einem sowjetischen Astronomieteam entdeckt.

Wobei die Amerikaner da auch locker mithalten könnten, denn sie haben einen Erdbahn-Kreuzer-Planetoiden entdeckt und bereits katalogisiert, als sie von einem russischen Team per email darauf hingewiesen wurden, sie sollen doch mal die Bahn des neuen Planetoiden mit derjenigen der Kometensonde Rosetta, die damals gerade ein Swing-By-Manöver an der Erde gemacht hat, vergleichen.

Hallo Ralf,
könnte es sein, daß du da scherzhafte Anspielungen machst, die nur der Kenner recht verstehen kann?
Jedenfalls Endeckung Ceres: 1. Januar 1801 von Giuseppe Piazzi.

 

[ralfkannenberg]

Hallo Ralf,
könnte es sein, daß du da scherzhafte Anspielungen machst, die nur der Kenner recht verstehen kann?
Jedenfalls Endeckung Ceres: 1. Januar 1801 von Giuseppe Piazzi.

Hallo zabki,

danke dass Du das ansprichst - ich habe dieses Wissen stillschweigend vorausgesetzt.

In den 1960iger Jahren hat also dieses russische Team geglaubt, einen Planetoiden entdeckt zu haben, und sie haben nicht bemerkt, dass sie ausgerechnet den zuerst entdeckten Planetoiden Ceres, der wie Du geschrieben hast, schon 1801 entdeckt wurde, "entdeckt" hatten.

Und der angebliche Planetoid, den die Amerikaner da glaubten, entdeckt zu haben, war die Kometensonde Rosetta, die gerade zu einem Swing-By-Manöver an der Erde ausgeholt hatte.

Solche Malheurs passieren also.

Natürlich sind mir auch Malheurs passiert, nicht nur eines, aber zum Glück bin ich nicht genügend bedeutend, als dass sie in die Geschichte der Astronomie eingehen würden, zudem bin ich kein Profi.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bynaus]

Soviel ich weiß, sind das aber nur die Objekte, deren Bahn irgendwann mal gestört wurde und nach innen gefallen sind. Die allermeisten Objekte der Oortschen Wolke bleibt immer sehr weit draußen.

Das ist mir neu.

Mir ist bewusst, Ralf, dass du diese "Fehlinfo" ursprünglich von mir hast - mir war das damals selbst nicht so bewusst. Aber es ist tatsächlich so wie Pane schreibt: die meisten Oort-Wolke-Objekte bleiben "immer" weit draussen, und nur eine Minderheit befindet sich auf Jupiter/Saturn-kreuzenden Bahnen. Das kannst du überschlagsmässig aus dem Umstand ermitteln, dass es ca. eine Billion (amerikanische trillion) Objekte >1 km in der Oort-Wolke geben sollte. Wenn alle in die Jupiter/Saturn-Region zurückkehren würden, dann müssten wir wesentlich mehr Kometen sehen als wir tatsächlich beobachten. Der Ursprung der "Fehlüberlegung" war, dass es (vermeintlich) "da draussen nichts gibt, was die Bahnen der Oort-Wolke Kometen nach ihrem Rauswurf aus der Jupiter/Saturn-Region zirkularisieren kann". Aber es gibt eben doch was, nämlich die galaktischen Gezeiten. Diese zerren an den extrem langgestreckten Umlaufbahnen der Objekte, zwingen sie in eine "flachere" und "kreisförmigere" Bahn (relativ zum galaktischen Gravitationspotential, wobei die Scheibe über das radiale Potential dominiert -> die Bahnen werden in alle möglichen Richtungen "isotrop" verändert) - dabei wird der Aphel auf 1000ende von AUs angehoben. Von dort fällt er erst wieder hinunter, wenn die Bahnen durch vorbeiziehende Sterne gestört werden. Ein anderer wichtiger Effekt ist dass die galaktischen Gezeiten die Exzentrizität von Kometen über einer bestimmten Inklination zur galaktischen Ebene sogar noch vergrössern können, so dass diese dann auf sonnennahe (planetenkreuzende) Bahnen kommen, wo sie schliesslich entweder mit der Sonne oder einem Planeten kollidieren, auf kürzere Bahnen gebremst werden oder aus dem System geworfen werden. Vorbeiziehende Sterne und Molekulare Wolken sorgen auch hier für eine konstante Re-population dieser Kometen auf sehr stark zur galaktischen Ebene geneigten Orbits.

Siehe dazu z.B. diesen Preprint (s. 30ff), der auch im Wikipedia-Artikel zur Oort'schen Wolke verlinkt ist: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0512256

 

[ralfkannenberg]

Mir ist bewusst, Ralf, dass du diese "Fehlinfo" ursprünglich von mir hast - mir war das damals selbst nicht so bewusst. Aber es ist tatsächlich so wie Pane schreibt: die meisten Oort-Wolke-Objekte bleiben "immer" weit draussen, und nur eine Minderheit befindet sich auf Jupiter/Saturn-kreuzenden Bahnen. Das kannst du überschlagsmässig aus dem Umstand ermitteln, dass es ca. eine Billion (amerikanische trillion) Objekte >1 km in der Oort-Wolke geben sollte. Wenn alle in die Jupiter/Saturn-Region zurückkehren würden, dann müssten wir wesentlich mehr Kometen sehen als wir tatsächlich beobachten. Der Ursprung der "Fehlüberlegung" war, dass es (vermeintlich) "da draussen nichts gibt, was die Bahnen der Oort-Wolke Kometen nach ihrem Rauswurf aus der Jupiter/Saturn-Region zirkularisieren kann". Aber es gibt eben doch was, nämlich die galaktischen Gezeiten. Diese zerren an den extrem langgestreckten Umlaufbahnen der Objekte, zwingen sie in eine "flachere" und "kreisförmigere" Bahn (relativ zum galaktischen Gravitationspotential, wobei die Scheibe über das radiale Potential dominiert -> die Bahnen werden in alle möglichen Richtungen "isotrop" verändert) - dabei wird der Aphel auf 1000ende von AUs angehoben. Von dort fällt er erst wieder hinunter, wenn die Bahnen durch vorbeiziehende Sterne gestört werden. Ein anderer wichtiger Effekt ist dass die galaktischen Gezeiten die Exzentrizität von Kometen über einer bestimmten Inklination zur galaktischen Ebene sogar noch vergrössern können, so dass diese dann auf sonnennahe (planetenkreuzende) Bahnen kommen, wo sie schliesslich entweder mit der Sonne oder einem Planeten kollidieren, auf kürzere Bahnen gebremst werden oder aus dem System geworfen werden. Vorbeiziehende Sterne und Molekulare Wolken sorgen auch hier für eine konstante Re-population dieser Kometen auf sehr stark zur galaktischen Ebene geneigten Orbits.

Siehe dazu z.B. diesen Preprint (s. 30ff), der auch im Wikipedia-Artikel zur Oort'schen Wolke verlinkt ist: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0512256

Hallo Bynaus,

ich meine mich sogar ganz vage zu erinnern, dass Du das schon einmal korrigiert hast, und das mit dem Zirkularisieren habe ich auch schon irgendwo gelesen.

Super - allein diese Korrektur war für mich schon diesen Thread wert

Ich werden den Preprint mal ausdrucken und mitnehmen, damit ich ihn in einer freien Minute mal lesen kann.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Ranseier]

Ich versteh die "Verständnisfrage" nicht so recht, es ist doch einfach nur die Sonne, die hält die Bahnen bis in über 1 Lj Entfernung gravitativ.
Bei der Heliopause ~ 150AE ist doch nicht das "Ende" des Einflusses, die Bahnen können leichter durch nahekommende "Großkörper" gestört werden.
Grüße Senf

Diese Grafik ist ein Beispiel für das, was ich meinte. Wie man sehen kann, kreisen die Planeten in relativen Kreisbahnen bzw. Ellipsen um die Sonne.
Bei Sedna (rote Umlaufbahn) z.B., ist aber die Distanz zwischen Perihel und Aphel so groß, dass aufgrund der exzentrischen Bahn ein bisher unbekannter Himmelskörper gravitative Auswirkungen auf Sedna haben muss, wenn sich Sedna seinem Aphel nähert. Gäbe es da nicht einen unbekannten Planeten (oder was auch immer), müsste Sedna in einer (fast) kreisrunden Umlaufbahn um die Sonne kreisen.

 

[ralfkannenberg]

Diese Grafik ist ein Beispiel für das, was ich meinte. Wie man sehen kann, kreisen die Planeten in relativen Kreisbahnen bzw. Ellipsen um die Sonne.
Bei Sedna (rote Umlaufbahn) z.B., ist aber die Distanz zwischen Perihel und Aphel so groß, dass aufgrund der exzentrischen Bahn ein bisher unbekannter Himmelskörper gravitative Auswirkungen auf Sedna haben muss, wenn sich Sedna seinem Aphel nähert. Gäbe es da nicht einen unbekannten Planeten (oder was auch immer), müsste Sedna in einer (fast) kreisrunden Umlaufbahn um die Sonne kreisen.

Hallo Ranseiner,

auch auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole: das ist falsch. In dem von mir genannten Link findest Du zu Beginn von Kapitel 4 das folgende:

Scattered Kuiper belt objects acquire their high eccentricities through gravitational interaction with the giant planets. Such scattering results in a random walk in energy and thus semi-major axis, but only a small change in perihelion distance. Scattering by Neptune is thought to be able to move an object’s perihelion only out to distances of 36 AU. (Gladman et al. 2002), though more complicated interactions including migration can occasionally raise perihelia as high as 50AU (Gomes, 2004), sufficient to explain all of the known Kuiper belt objects. Our object could not be scattered into an orbit with a perihelion distance of 76 AU by any of the major planets.

Das Problem ist nicht die grosse Exzentrizität oder meinetwegen der grosse Abstand Perihel-Aphel, das Problem ist das grosse Perihel der Sedna und auch der "Mini-Sedna" 2012 VP113.

Beachte hierzu bitte auch den Link, den Bynaus genannt hat: Origin and Dynamical Evolution of Comets and their Reservoirs (Alessandro Morbidelli)


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Herr Senf]

Hallo Ranseier,
aber der "unbekannte" Planet, kann doch nicht immer dann genau zur Stelle sein, wenn sich Sedna dem Aphel nähert.
Es gibt doch auch noch andere Kleinplaneten mit solchen Bahnen und ganz anderen räumlichen Aphel-Punkten.
Die Bahnen sind jetzt so wie sie sind - metastabil "eingependelt", in der Vergangenheit wurden sie einmal/mehrfach gestört.
Die Bahnen wurden also "durch etwas verzerrt", das hat jetzt aber keinen Einfluß mehr auf den "entstandenen" Aphel.
Grüße Senf

 

[Bynaus]

Bei Sedna (rote Umlaufbahn) z.B., ist aber die Distanz zwischen Perihel und Aphel so groß, dass aufgrund der exzentrischen Bahn ein bisher unbekannter Himmelskörper gravitative Auswirkungen auf Sedna haben muss, wenn sich Sedna seinem Aphel nähert. Gäbe es da nicht einen unbekannten Planeten (oder was auch immer), müsste Sedna in einer (fast) kreisrunden Umlaufbahn um die Sonne kreisen.

Das hast du falsch verstanden. Für einen exzentrischen Orbit brauchts keinen zweiten Körper. Im Gegenteil, die Existenz eines solchen Körpers liesse sich exakt von der Abweichung Sednas von einer perfekten Ellipsenbahn nachweisen (bloss würde das bis zu 10'000 Jahre dauern um die Abweichung zu dokumentieren...).

Wie Ralf gesagt hat, ist das Problem bei Sedna der hohe Perihel. Ein Objekt in einer Umlaufbahn kehrt immer dahin zurück, wo es den letzten (Gravitations-) "Kick" bekommen hat. Wenn sich Sedna dem inneren System auf nicht mehr als 70 AU nähert, heisst das, dass Sedna ihren letzten "Kick" von einem Objekt jenseits von 70 AU bekommen hat. Das könnte ein Stern in der Frühzeit des Sonnensystems sein, oder eben ein weiterer, grosser Planet irgendwo da draussen (irgendwo zwischen Sednas Perihel und Aphel).