Динамика Эриды и ее спутника позволила определить внутреннее строение Эриды
Категория: Карликовые планетыЭрида и ее спутник Дисномия находятся в синхронном вращении – они обе повернуты друг к другу только одной стороной. Анализ того, как могла произойти подобная синхронизация, привела ученых к выводу, что Эрида прошла гравитационную дифференциацию, а ее ледяная мантия охвачена медленными конвективными движениями. Однако подледный океан на Эриде уже замерз или никогда не существовал.
Владислава Ананьева
Карликовая планета Эрида – одно из крупнейших и наиболее массивных тел пояса Койпера. В отличие от Плутона ее никогда не посещали земные космические аппараты, поэтому наши знания об этом небесном теле сильно ограничены. Эрида вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с большой полуосью 68.15 а.е. и эксцентриситетом 0.43, и делает один оборот за 563 года. В перигелии она подходит к Солнцу на расстоянии 38.69 а.е., а в афелии удаляется до 97.62 а.е. В последний раз она прошла афелий в 1977 году и сейчас приближается к Солнцу. Поверхность Эриды очень яркая, она покрыта метановым и азотным инеем.
У Эриды есть спутник Дисномия с орбитальным периодом 15.8 суток, удаленный от карликовой планеты на 37.3 тыс. км. Наблюдения за движением Дисномии позволили определить массу Эриды – 1.65·1022 кг, что при радиусе 1163 ± 6 км приводит к средней плотности 2.50 ± 0.04 г/куб.см. Радиус Дисномии оценивается в 350 ± 58 км, масса до сих пор неизвестна.
15 ноября 2023 года в журнале Science Advances была опубликована статья, посвященная изучению орбитальной эволюции Эриды и Дисномии. Высокая средняя плотность Эриды совместима с полностью каменистым составом. Если предположить, что у нее есть железокаменное ядро, доля воды в ее составе не превысит 15%. По всей видимости, эта карликовая планета, как и Плутон с Хароном, образовалась в результате гигантского столкновения на ранних этапах эволюции Солнечной системы, причем энергия столкновения была так велика, что Эрида утратила большую часть летучих.
Приняв количество радиоактивных элементов в составе Эриды равным их количеству в хондритах, а температуру поверхности в 30 К, авторы нашли, что температура в центре Эриды достигает 875 К. Этого достаточно, чтобы произошла гравитационная дифференциация с образованием ядра из горных пород и ледяной мантии, толщина которой может достигать 120 км. Однако температура на дне мантии оценивается всего в 180 К, что исключает наличие в настоящее время жидкого подледного океана (если только он не содержит значительное количество аммиака в качестве антифриза).
Авторы пришли к выводу, что ледяная оболочка Эриды должна быть охвачена медленными конвективными движениями. Они предсказывают, что форма Эриды должна быть очень близкой к равновесной, без значительных перепадов высот. Также они предсказывают наличие на поверхности следов прошлого криовулканизма, вызванного промерзанием мантии и выбросом под давлением больших объемов воды (возможно, смешанной с аммиаком).
К сожалению, ни одно из космических агентств пока не планирует миссию к Эриде, чтобы проверить эти предсказания.
Источники: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi9201
https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_lookup.html#/?sstr=2136199