Sedna (Asteroid)

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(90377) Sedna

Eigenschaften des Orbits (Simulation)
Orbittyp	Transneptunisches Objekt
Große Halbachse	488,1999 AE
Perihel – Aphel	76,076 – 900,324 AE
Exzentrizität	0,84417
Neigung der Bahnebene	11,930°
Siderische Umlaufzeit	10787 a
Mittlere Bahngeschwindigkeit	1,35 km/s
Physikalische Eigenschaften
Durchmesser	ca. 1700 km
Masse	1,7-6,1x10²¹ kg
Albedo	>0,2 ?
Rotationsperiode	10 h 16 min 23 s
Absolute Helligkeit	1,58
Spektralklasse	?
Geschichte
Entdecker	M. Brown, C. Trujillo, D. Rabinowitz
Datum der Entdeckung	14. November 2003
Ältere Bezeichnung	2003 VB₁₂

(90377) Sedna, auch bekannt unter der vorläufigen Bezeichnung 2003 VB₁₂, ist ein transneptunisches Objekt und gehört vermutlich zu den Zwergplaneten.

Sedna hat einen geschätzten Durchmesser von zirka 1700 km. Die derzeitige Entfernung von der Sonne beträgt rund 12 Lichtstunden bzw. 13 Milliarden Kilometer (zirka das 90-fache der Entfernung der Erde von der Sonne), die Oberflächentemperatur dürfte aufgrund dessen lediglich bei eisigen 30 K (-243 °C) liegen. Nachträglich konnte Sedna auf mehreren älteren Aufnahmen aus den Jahren 2001 bis 2003 gefunden werden, dies führt zur Berechnung sehr genauer Bahndaten. Die Umlaufbahn von Sedna ist extrem elliptisch mit einem Aphel von fast 900 AE und einem Perihel von etwa 76 AE. Das heißt, dass am sonnenfernsten Punkt das Sonnenlicht gut 5 Tage benötigt, um zum Asteroiden zu gelangen, während es am sonnennächsten Punkt „nur“ ca. 10 Stunden sind. Die Umlaufzeit beträgt etwa 10.720 Jahre.

Sedna hat eine stark rötliche Färbung, die jener des viel sonnennäheren Zentauren Pholus oder des Planeten Mars ähnelt. Diese Färbung ist bisher unerklärt und weicht deutlich von der meist kohligen Farbe der bisher entdeckten Transneptune ab.

Das Objekt gehört vermutlich nicht mehr zum Kuipergürtel, ist aber auch zehn Mal näher als die vermutliche Entfernung der Oortschen Wolke. Auch wenn die genaue Einordnung noch unklar ist, gehört Sedna auf jeden Fall einer ganz neuen Klasse von Objekten an.

[Bearbeiten] Entdeckung

Diese drei Bilder zeigen die erste Entdeckung von Sedna. Gemacht wurden sie am 14. November 2003 von 6:32 bis 9:38 UTC. Erkannt wurde Sedna durch einen leichten Drift auf diesen Bildern.

Entdeckt wurde Sedna am 14. November 2003 von Mike Brown (California Institute of Technology), Chad Trujillo (Gemini-Observatorium) und David Rabinowitz (Yale-Universität) mit dem 1,2 m Schmidt-Teleskop am Mount Palomar Observatorium. Weitere Untersuchungen wurden mit dem Spitzer-Weltraumteleskop und dem Hubble-Weltraumteleskop durchgeführt. Der Öffentlichkeit wurde die Entdeckung am 15. März 2004 vorgestellt.

[Bearbeiten] Namensursprung

Wegen seines kalten und entfernten Wesens benannten die Entdecker das Objekt nach Sedna, der Meeresgöttin der Inuit, die der Sage nach in den kalten Tiefen des Atlantischen Ozeans lebte.

[Bearbeiten] Ist Sedna ein Planet?

Sednas derzeitige Position relativ zum Kuipergürtel und den Planeten

In den Medien wurde Sedna vielfach als der 10. Planet unseres Sonnensystems bezeichnet – eine Aussage, die jedoch von Seite der Wissenschaft wenig Unterstützung fand. Astronomen sahen in Sedna wegen ihrer relativ geringen Größe und der hohen Bahnexzentrizität keinen „echten“ Planeten.

Bevor es eine offizielle und allgemein anerkannte Planetendefinition gab, war die Frage, wann ein Objekt als Planet zu bezeichnen ist, nicht eindeutig geklärt. Ging man nur von der Größe des Objektes aus, so hätte das am 29. Juli 2005 bekannt gemachte Objekt Eris, dessen Durchmesser derzeit auf rund 2400 km geschätzt wird, in jedem Fall als 10. Planet gelten müssen, vorausgesetzt, Pluto hätte seinen Status beibehalten. Setzt man als Maßstab eine stabile Umlaufbahn an, so unterscheiden sich Pluto und alle anderen Objekte hier erheblich von den anderen Planeten durch ihre stark exzentrische Umlaufbahn.

Die offizielle Definition benutzt eine dritte Möglichkeit, indem sie festlegt, dass ein Planet nur dann ein Planet ist, wenn er durch seine Anziehungskraft seine Umlaufbahn bereits von anderen Objekten gesäubert hat. Dieses trifft auf keines der in den letzten Jahren entdeckten Objekte zu, wodurch diesen der Planetenstatus aberkannt, beziehungsweise die Chance auf einen Planetenstatus verwehrt wurde. Stattdessen sind Objekte, die diese Bedingung nicht erfüllen, jetzt als die neue Klasse der Zwergplaneten definiert.

Es war eine Grundsatzfrage, ob das Sonnensystem 8 oder 10 (und gegebenenfalls auch noch mehr) Planeten hat. Eine Kommission der Internationalen Astronomischen Union veröffentlichte am 16. August 2006 vorab eine Definition für einen Planeten, nach der Sedna als „Planetenkandidat“ eingestuft wurde. Die Abstimmung am 24. August hat allerdings ergeben, dass Sedna höchstens als Zwergplanet eingestuft werden wird.

[Bearbeiten] Hypothesen und Spekulationen

Als das am weitesten außen stehende Objekt des Sonnensystems, noch dazu auf einer unerwarteten Bahn, regt Sedna zu Spekulationen an – viel mehr als andere Asteroiden. Die große Entfernung zur Sonne etwa wirft Fragen nach Alternativen zu bisherigen Entstehungsmodellen auf. So liefert das derzeitige Modell zur Planetenentstehung (Zusammenballung von Planetesimalen) bereits für zuvor bekannte Objekte des Kuipergürtels aufgrund der geringen Dichte des protoplanetaren Materials eine Entstehungsdauer, die um Zehnerpotenzen länger ist (mehrere 100 Millionen Jahre) als die Lebensdauer der protoplanetaren Scheibe (weniger als 10 Millionen Jahre). Zur Erklärung dieser und anderer bislang unverstandener Fakten gibt es einige Hypothesen, doch wird man ihren Wahrscheinlichkeitsgehalt erst nach intensiven Forschungsarbeiten beurteilen können (siehe dazu zum Beispiel Ockhams Skalpell).

Die außergewöhnlich große Apheldistanz ist übrigens nicht die größte bekannte, das erheblich kleinere neptunbahnkreuzende Objekt 2000 OO₆₇ übertrifft Sedna darin.

[Bearbeiten] Diskussion zu Ursprung und Herkunft

Bahnvergleich von Sedna mit Pluto

Die drei Entdecker äußern die Vermutung, Sedna gehöre zu einer „Inneren Oortschen Wolke“. Diese könnte sich aus der ursprünglichen Oortschen Wolke durch eine Störung von außen gebildet haben. In Frage kommt dafür zum Beispiel eine frühere, enge Begegnung des Sonnensystems mit einem nahen Stern. Die ungewöhnlich exzentrische Bahn könnte aber auch von Störungen durch einen etwa marsgroßen Körper unseres Sonnensystems weiter außen herrühren. Dann wäre Sedna ein Einzelfall und ein nach außen gestreutes Objekt des Kuipergürtels. Wie erste Abschätzungen ergeben, müsste ein solches störendes Objekt allerdings zirka 200 AE von der Sonne entfernt kreisen. Die Existenz eines solchen Objektes wäre keine geringere Sensation als die Existenz von Sedna selbst.

[Bearbeiten] Sednas hypothetischer Mond

Zunächst wurde beobachtet, dass das von Sedna reflektierte Sonnenlicht sich periodisch alle 40 Tage ändert, woraus man auf eine gleichlange Rotationsperiode schloss. Für einen Kleinplaneten wäre dies eine außergewöhnlich langsame Rotation, was die Frage nach bremsenden Effekten erhebt. Eine der Möglichkeiten, einen schnell rotierenden Körper abzubremsen, wäre ein Mond und die von ihm verursachten Gezeitenkräfte. Das Beispiel der Venus zeigt allerdings, dass eine langsame Rotation auch ohne Mond vorkommen kann.

Am 14. April 2004 veröffentlichte die NASA neue Bilder des Hubble-Weltraumteleskops, auf denen laut Untersuchung kein Begleiter zu erkennen ist. Ein Mond in der erforderlichen Größe müsste erkannt worden sein, es sei denn, er hätte bei der Aufnahme unmittelbar vor oder hinter Sedna gestanden. Zudem konnte man auch aus den Beobachtungen mit Hubble die Rotationsperiode Sednas nicht exakt ableiten.

Von Oktober 2004 bis Januar 2005 führte eine Gruppe des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics um Scott Gaudi eine Beobachtungskampagne durch, die die Ergebnisse von Brown et. al. nicht bestätigen konnte. Diese Gruppe ermittelte Rotationsperioden von 10 beziehungsweise 18 Stunden, die zur Erklärung keinen bremsenden Effekt eines Mondes benötigen. Durch diese Messungen können Rotationsperioden von über 10 Tagen ausgeschlossen werden. Nach einer Vermutung von Gaudi könnte die ursprünglich gemessene Periode von 40 Tagen durch Hintergrundgalaxien vorgetäuscht worden sein – es sind jedoch noch weitere Beobachtungen nötig, um die genaue Rotationsperiode exakt zu bestimmen.

[Bearbeiten] Mögliche Bedeutungen der roten Farbe

Die rote Farbe könnte auf Eisenverbindungen oder hohe Konzentrationen organischer Stoffe auf der Oberfläche hinweisen. Im ersten Fall böten sich Analogien zum Mars, im zweiten zu einigen Kometen an. Jedoch ist zur Entstehung von Eisenoxid nicht unbedingt eine Atmosphäre nötig. Ein Körper, der so weit außen, womöglich sogar in der Oortschen Wolke, entstanden sein soll, ließe einen hohen Eisengehalt bisher nicht erwarten. Verbindungen der organischen Chemie kommen im Universum unabhängig von Leben vor, zum Beispiel als Alkohole in Gasnebeln.

[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Literatur

B. Scott Gaudi, Krzysztof Z. Stanek, Joel D. Hartman, Matthew J. Holman, Brian A. McLeod: On the Rotation Period of (90377) Sedna, in The Astrophysical Journal, Vol. 629, Issue 1, pp.L49-L52 (08/2005); Preprint-Veröffentlichung auf Arxiv: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0503673
M. E. Brown, C. A. Trujillo, D. Rabinowitz, J. Stansberry, F. Bertoldi, C. D. Koresko: A Sedna update: source, size, spectrum, surface, spin, satellite, in American Astronomical Society, DPS meeting #36 (11/2004) [1]