(307261) Мани — очень крупный классический объект пояса Койпера[3], который также может быть классифицирован как объект рассеянного диска[4]. С 5 февраля 2020 года (присвоения имени Гун-гуну) по 9 июня 2025 года был самым крупным безымянным объектом в Солнечной системе.
Мани был открыт 18 июня 2002 года американскими астрономами Чедвиком Трухильо и Майклом Брауном, когда находился на расстоянии 47,2 а. е. Перигелия Мани достигнет в 2122 году[5]. Видимая звёздная величина — 20,6m. На архивных снимках он был обнаружен 46 раз, начиная с 1954 года.
Оценка размеров позволяет причислить его к кандидатам в карликовые планеты. Согласно данным телескопа Спитцер, размеры Мани оцениваются в 726 ± 123 км[6]. По данным космической обсерватории Гершель, диаметр Мани был оценён в 934 ± 47 км, что делало его одним из 10 крупнейших транснептуновых объектов известных к тому времени[7]
. Более свежие оценки, основанные на изменении яркости звёзд во время их покрытия изучаемым телом, дают более скромные цифры в 796 ± 24 км[8].
8 августа 2020 года в рамках проекта «Lucky star» была организована масштабная кампания по наблюдению за затмением звезды этим объектом. Мани проходит относительно близко к относительно яркой звезде видимой звёздной величины 14,6, которая была видна из густонаселённых регионов на нескольких континентах. В кампании приняли участие 116 телескопов из Европы, Северной Африки и Западной Азии, которые зафиксировали 61 положительный и 40 отрицательных результатов. Остальные 15 телескопов не смогли принять участие из-за плохой погоды или технических проблем.Наблюдатели за затенением не обнаружили никаких признаков колец, кометной активности или естественных спутников вокруг Мани. Благодаря большому количеству положительных обнаружений в различных местах, впервые можно было ясно разглядеть очертания глобальной формы и топографию Мани.
Топография
Результаты наблюдений за затмением 8 августа 2020 года показывают, что Мани имеет форму, близкую к сплюснутому сфероиду, с экваториальным диаметром 824 км (512 миль) и полярным диаметром до 770 км. Средний диаметр Мани составляет 796 км , что меньше диаметра крупнейшего астероида, Цереры (940 км) и больше Весты (520 км). Неизвестно, под каким углом с Земли виден экватор Мани, поэтому возможно, что фактический полярный диаметр объекта меньше или имеет большую сплюснутость, чем при наблюдении в августе 2020 года.Мани — 10-й (или 11-й, если считать спутник ПлутонаХарон) по величине известный транснептуновый объект. Из-за своих больших размеров он является кандидатом в карликовые планеты.
Ранее считалось, что диаметр Мани больше 934 км , согласно измерениям инфракрасного теплового излучения, проведенным космическими телескопами Спитцер и Гершель в 2006 и 2010 годах. Этот диаметр, основанный на тепловом излучении, не согласуется с диаметром, полученным из-за затенения; если оба измерения теплового излучения и диаметр, полученный из-за затенения, верны, то Мани излучал бы больше теплового излучения, чем прогнозировалось, если бы это был невращающийся простой безвоздушный объект. тело. Пока неясно, почему Мани излучает избыточное тепловое излучение. Возможно, дело в том, что либо у Мани есть неизвестный спутник, который и является источником избыточного теплового излучения, либо прогнозы относительно теплового излучения Мани неточны.
Масса и плотность Мани неизвестны, поскольку у него нет известных спутников. Без данных о массе и плотности невозможно определить, является ли сферическая форма Мани следствием гидростатического равновесия, что позволило бы отнести его к карликовым планетам. При условии гидростатического равновесия плотность Мани можно было бы определить по его сплюснутости и периоду вращения, хотя оба этих параметра изучены недостаточно хорошо.Предполагая, что сфероид Маклорена является равновесной формой для Мани, диапазоны возможных плотностей составляют 0,72–8,0 г / см3 и 0,36–3,9 г / см3 для возможных периодов вращения 7,44 и 10,44 часов соответственно. Мани находится в диапазоне диаметров 400-1000 км (250-620 миль), где обычно наблюдаются ТНО с плотностями ниже чем у водяного льда (1 г / см3); теоретически предполагается, что эти ТНО имеют пористую внутреннюю структуру из-за отсутствия внутреннего плавления и гравитационного сжатия.
Поверхность
Поверхность Мани имеет серый или спектрально нейтральный цвет, то есть отражает одинаковое количество света для длин волн во всем видимом спектре. Спектроскопия ближнем инфракрасном диапазоне, проведенная с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (КТДУ) в 2022 году, показала наличие на поверхности Мани кристаллического водяного льда, аморфного водяного льда и льда из диоксида углерода. Другие крупные объекты пояса Койпера, в том числе 90482 Орк и 120347 Салация, имеют нейтральный спектр и богатую водяным льдом поверхность, как и Мани.
Предварительное моделирование спектра Мани позволяет предположить, что водяной лед на поверхности объекта состоит из частиц микрометрового размера, а углекислый лед — из смеси более крупных частиц микрометрового размера и более мелких частиц субмикрометрового размера. Согласно предварительной модели, на поверхности Мани также должны присутствовать толины, хотя они не были обнаружены в спектре, полученном телескопом «Джеймс Уэбб». Летучие вещества, такие как метан, также не были обнаружены в спектре, полученном телескопом «Джеймс Уэбб». Отсутствие летучих веществ на поверхности Мани согласуется с его низким геометрическим альбедо, равным 0,1, определенным по наблюдениям космического аппарата Новые горизонты, что указывает на то, что поверхность Мани очень темная и неэволюционированная в отличие от ярких и богатых летучими веществами карликовых планет, таких как Плутон. НаблюденияНовых горизонтов за фазовой кривой Мани указывают на то, что ледяные зерна реголита на поверхности объекта шероховатые и неправильной формы.
Впадина
Затенение 8 августа 2020 года выявило массивные топографические особенности вдоль северо-восточного контура Мани, или лимба, который, в частности, включает кратерообразнуювпадину шириной 322 ± 39 км и глубиной 45,1 ± 1,5 км. и пик высотой 25+4
-5 км у края впадины.Еще одно углубление шириной около 10 км. и глубиной 11 км было обнаружено единственным телескопом из Ваража, то что в Франции, во время затенения; это углубление частично закрывало звезду при появлении Мани, в результате чего звезда светлеет постепенно, а не мгновенно.Высота этих наблюдаемых топографических объектов превышает максимальную высоту в 6–7 км, ожидаемую для ледяного тела такого размера, как Мани. Это указывает на то, что в прошлом объект мог подвергнуться сильному удару. Мани мог бы поддерживать такие массивные топографические объекты, если бы его прочность материала увеличивалась по мере приближения к ядру. Топографические особенности других транснептуновых объектов ранее наблюдались с помощью метода покрытия, например на 208996 Ахлис есть впадина глубиной не менее 8 км .
Высота топографического пика на Мани сравнима с высотой самой высокой горы Марса, Олимп, и центрального холма кратера Реясильвия на астероиде Веста. Если топографический пик на Мани — это гора, то она может считаться одной из самых высоких известных гор в Солнечной системе. Возможно, этот топографический пик на самом деле является неизвестным спутником диаметром 213 км , который проходил перед Мани или позади нее во время затмения, но, по мнению Бруно Сикарди, одного из участников исследования, такой сценарий маловероятен. Спутник такого размера не смог бы объяснить избыточное тепловое излучение Мани.
Если массивная впадина на Мани является кратером, то это будет первое обнаружение крупного кратера на транснептуновом объекте. Ширина впадины составляет около 40 % диаметра Мани, что сопоставимо с соотношением диаметра кратера и диаметра спутника СатурнаТефии и Япета. Для контекста, крупнейший кратерТефииОдиссей занимает около 43% её диаметра, в то время как крупнейший кратер Япета Торжис занимает около 40% его диаметра, но эти кратеры намного мельче, чем предполагаемый кратер Мани.С другой стороны, Плутон и его спутник Харон не имеют таких больших кратеров, поскольку их наибольшее отношение кратеров к диаметру составляет 10,5%. и 18,9% соответственно. Глубина массивной впадины Мани составляет 5,7% диаметра Мани и превышает глубину крупнейших кратеров других тел Солнечной системы сопоставимого размера: крупнейший кратер спутника СатурнаМимас имеет глубину до 10-12 км , а кратер Реясильвия на Весте имеет глубину до 25 км .
Примечания
- 123JPL Small-Body Database
- ↑Rommel F. L., Morgado B. E., Braga-Ribas F., Sicardy B., Ortiz J. L., Frappa E., Camargo J. I. B., Santos-Sanz P., Desmars J., Vieira-Martins R. et al.A large topographic feature on the surface of the trans-Neptunian object (307261) 2002 MS 4 measured from stellar occultations (англ.) // Astronomy and Astrophysics / T. Forveille — EDP Sciences, 2023. — Vol. 678. — P. A167. — ISSN 0004-6361; 0365-0138; 1432-0746; 1286-4846 — doi:10.1051/0004-6361/202346892 — arXiv:2308.08062
- ↑MPEC 2009-P26 :Distant Minor Planets (2009 AUG. 17.0 TT). IAU Minor Planet Center (7 августа 2009). Дата обращения: 31 августа 2009. Архивировано 10 апреля 2010 года.
- ↑Марк Буйе. Orbit Fit and Astrometric record for 02MS4. SwRI (Space Science Department) (3 мая 2008). Дата обращения: 31 августа 2009. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года.
- ↑MPEC 2002-W27 : 2002 MS4, 2002 QX47, 2002 VR128. IAU Minor Planet Center (21 ноября 2002). Дата обращения: 26 августа 2009. Архивировано 11 апреля 2010 года.
- ↑Stansberry, Grundy, Brown, Spencer, Trilling, Cruikshank, Luc Margot Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope (2007) Preprint arXivАрхивная копия от 9 октября 2016 на Wayback Machine
- ↑TNO/Centaur diameters, albedos, and densities. Дата обращения: 25 декабря 2012. Архивировано 3 октября 2018 года.
- ↑Rommel, F. L.; Braga-Ribas, F.; Ortiz, J. L.; Sicardy, B.; Santos-Sanz, P.; Desmars, J.; et al. (Октябрь 2023). A large topographic feature on the surface of the trans-Neptunian object (307261) 2002 MS4 measured from stellar occultations. Astronomy & Astrophysics. 678: 25. arXiv:2308.08062. Bibcode:2023A&A...678A.167R. doi:10.1051/0004-6361/202346892. S2CID 260926329. A167.
.svg){kind=small}
