Quaoar - Was ist das?

• April 25, 2024

Jenseits von Neptun liegen die Zehntausende eisiger Körper des Kuipergürtels. Wenn es so klingt, als müssten die Dinge dort draußen überfüllt sein, denken Sie daran, dass der Gürtel mehrere Milliarden Meilen breit ist. Und die meisten dieser transneptunischen Objekte (TNOs) sind sehr klein, obwohl einige groß genug sind, um Zwergplaneten zu sein. Einer von ihnen ist Quaoar [ausgesprochen KWA.ore], aber es ist nicht als Zwergplanet aufgeführt. Also, was ist es?

Quaoar ist ein Cubewano!
Wir wissen jetzt, dass Pluto einer von vielen Körpern jenseits von Neptun ist, aber selbst als Plutos Mond Charon 1978 entdeckt wurde, war der Kuipergürtel ein Konzept ohne greifbare Beweise. Der Durchbruch gelang 1992 mit der Entdeckung eines neuen transneptunischen Objekts. Das Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union (IAU) hat es benannt (15760) 1992 QB₁. Wenn ähnliche Objekte später gefunden wurden, wurden sie als gruppiert klassische Objekte des Kuipergürtels. Jedoch aus dem QB1 Als Teil der Bezeichnung erhielten sie auch den Spitznamen Cubewanos [cue.bee.WAN.oze].

Cubewanos liegen zwischen 40 und 50 AE und haben ziemlich runde Umlaufbahnen. (Das astronomische Einheit (AU) entspricht dem Abstand Erde-Sonne.) Im Gegensatz zu Pluto überqueren sie nicht die Umlaufbahn von Neptun und werden nicht von der Schwerkraft von Neptun beeinflusst. Die Umlaufbahn von Quaoar dauert zwischen 42 und 45 AE von der Sonne, was viel runder ist als die Umlaufbahn von Pluto, die zwischen 30 und 49 AE variiert.

Ein klassisches Objekt des Kuipergürtels kann auch ein Zwergplanet sein. Der größte bekannte Cubewano ist der Zwergplanet Makemake [MA.kay.MA.kay].

Der Schöpfer und sein Sohn
Michael Brown und Chad Trujillo, Entdecker einer Reihe von TNOs, entdeckten Quaoar im Jahr 2002, als sie am Palomar Observatory in Südkalifornien beobachteten.

Die IAU-Konvention zur Benennung klassischer Objekte des Kuipergürtels verlangt, dass sie sich auf Schöpfungsmythen beziehen. Quaoar ist die Schöpfergottheit der Tongva, der Ureinwohner des Los Angeles-Beckens. Da das Objekt am Palomar-Observatorium entdeckt wurde, schien dies angemessen. Fünf Jahre nachdem Michael Brown Quaoar gefunden hatte, entdeckte er einen Mond. Nach Rücksprache mit der Tongva-Gemeinde wurde der Mond nach Quaoars Sohn Weywot [way.wot] genannt.

Der kleine Weywot hat einen Durchmesser von etwa 75 km. Alle 12,4 Tage umkreist es Quaoar in einer Entfernung von 14.500 km. Quaoar selbst dreht sich auf seiner 285-jährigen Reise um die Sonne alle achtzehn Stunden um seine Achse.

Die Entdeckung eines Mondes ist nicht nur interessant, sondern auch für Astronomen nützlich. Es ist irgendwo zwischen schwierig und unmöglich, die Masse eines isolierten Objekts zu erhalten. Sie können jedoch einen guten Wert für die Masse eines Planeten aus der Umlaufbahn eines Mondes erhalten, und Quaoars Masse betrug 1,6 x 10²⁰ kg.

Quaoar ist rot und vielleicht vulkanisch
Das Spektrum von Quaoar zeigt, dass es rot und mit einer Schicht Wassereis mit geringen Mengen (etwa 5%) an gefrorenem Methan und Ethan bedeckt ist. Die rote Farbe, wie bei Pluto, ist wahrscheinlich auf das Vorhandensein von zurückzuführen Tholine. Dies sind rot gefärbte Kohlenwasserstoffketten, die bei chemischen Reaktionen entstehen, die durch ultraviolette Strahlung der Sonne angetrieben werden.

Es gibt auch Anzeichen von kristallinem Eis. Es entsteht, wenn aus Wasser Eis verdampft und dann wieder eingefroren wird. Dies deutet darauf hin, dass Quaoar kürzlich wieder aufgetaucht ist - in jüngster Zeit in astronomischer Zeit, dh in den letzten zehn Millionen Jahren oder so.

Die wahrscheinlichste Erklärung für die Oberflächenerneuerung ist KryovulkanismusWärme wurde wahrscheinlich von radioaktiven Elementen geliefert, die im Kern zerfallen. Anstatt geschmolzenes Gestein herauszuschießen, setzt ein Kryovulkan hauptsächlich Wasser oder andere Flüssigkeiten frei. Als das Cassini-Raumschiff beispielsweise auf dem Saturnmond Enceladus durch eine kryovulkanische Wolke flog, fand es hauptsächlich Wasserdampf, jedoch mit geringen Mengen an Stickstoff, Methan und Kohlendioxid.

Warum ist Quaoar ein Zwergplanet?
Die IAU hat die Kategorie von erstellt Zwergplanet 2006 und kontrovers genannt, Pluto, Eris, Ceres, Makemake und Haumea als Zwergplaneten. Von den vier aufgelisteten Merkmalen eines Zwergplaneten trifft Quaoar zweifellos zwei, nämlich einen Stern umkreist und nicht den Satelliten eines anderen Körpers.

Es muss aber auch massiv genug sein, damit seine eigene Schwerkraft es in eine abgerundete Form bringt. In der IAU-Definition ist keine Mindestmasse angegeben. In einem Entwurf eines Vorschlags wurde jedoch festgestellt, dass ein Objekt eine Masse von 5 x 10 aufweist²⁰ kg und ein Durchmesser von 800 km wären wahrscheinlich ein Sphäroid.

Der neueste Wert für den Durchmesser von Quaoar basiert auf kombinierten Daten des Herschel-Weltraumobservatoriums und des Spitzer-Weltraumteleskops aus dem Jahr 2013. Dies ergibt eine Zahl von 1070 ± 38 km (770 ± 24 Meilen). Zusammen mit seiner Masse von 1,6x10²⁰ kg, Quaoar scheint diesen Test zu bestehen. Die Existenz von Oberflächenmethan ist ebenfalls ein unterstützender Beweis, da nur die größeren Objekte des Kuipergürtels es zurückhalten konnten.

Das letzte Merkmal ist lediglich das, was einen Zwergplaneten von einem Planeten unterscheidet. Ein Planet hat genug Masse, um „die Nachbarschaft um seine Umlaufbahn zu räumen“, und ein Zwergplanet nicht.

Der uruguayische Astronom Gonzalo Tancredi präsentierte auf einem Symposium der Internationalen Astronomischen Union 2010 ein detailliertes Papier, in dem fast vier Dutzend Kandidaten für eisige Zwergplaneten untersucht wurden. Einer von denen, die die Kriterien für einen Zwergplaneten erfüllten, war Quaoar.

Warum ist Quaoar kein Zwergplanet?
Ich kenne die Antwort auf diese Frage nicht. Es sieht für mich nach institutioneller Trägheit aus, aber vielleicht arbeitet irgendwo in der IAU jemand daran, die Liste der Zwergplaneten zu erweitern.

Referenz:
Gonzalo Tancredi, "Physikalische und dynamische Eigenschaften eisiger 'Zwergplaneten'" Eisige Körper des Sonnensystems IAU-Symposium Nr. 263, 2009

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