天文學專欄:塞德娜

天文學專欄:塞德娜

塞德娜為一顆外海王星天體,小行星編號為90377。它於2003年11月14日由天文學家布朗(加州理工學院)、特魯希略(雙子星天文臺)及拉比諾維茨(耶魯大學)共同發現,它被發現時是太陽系中距離地球最遠的天然天體。賽德娜目前距離太陽88天文單位,為海王星與太陽之間距離的3倍。在賽德娜大部分的公轉週期中,它與太陽之間的距離比任何已知的矮行星候選都要遙遠。賽德娜是太陽系中顏色最紅的天體之一。它大部分由水、甲烷、氮冰及託林所構成。國際天文聯合會目前並未將賽德娜視為矮行星,但是有一些天文學家認為它應該是一顆行星,並且它的行星身份很可疑。

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位於聖地亞哥東北部帕洛馬山天文臺的塞繆爾·奧斯欽望遠鏡

賽德娜的公轉軌道與太陽系其他天體的比較首次在2003年11月14日觀測到塞德娜,當時帕洛馬山天文臺正在搜尋黃道離散天體。天文學家布朗、特魯希略及拉比諾維茨在當天共同觀測到一個天體在超過3。1小時之內移動了4。6角分,顯示它的距離約為100天文單位。智利托洛洛山美洲際天文臺在11月至12月進行的後續觀測及美國夏威夷州的凱克天文臺的觀測顯示它的公轉軌道非常接近橢圓。天文學家後來根據塞繆爾·奧斯欽望遠鏡拍攝的老舊照片及近地小行星追蹤拍攝的照片,辨認出塞德娜。天文學家得以更精確的計算出它的軌道及且傾斜角度。

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塞德娜的公轉軌道與太陽系其他天體的比較

塞德娜擁有非常接近橢圓的公轉軌道,它的近日點及遠日點估計分別約為76天文單位及937天文單位,是天文學家觀測到的天體中近日點距離太陽最遙遠的一個。塞德娜在天文學家發現它的時候正接近近日點,當時距離太陽為89。6天文單位,是人類觀測到距離太陽最遠的太陽系天體。鬩神星後來在距離太陽97天文單位的位置被天文學家發現,比發現賽德娜的位置更遠。有一些長週期彗星會執行到比塞德娜更遠的位置,不過因為太過黑暗而無法觀測(除非是在接近近日點的時候)。即使賽德娜在2076年抵達近日點,太陽仍然只是天空中一個非常明亮的恆星,只比滿月還要明亮100倍,而且因為太過遙遠,所以無法用肉眼觀測到圓盤面。

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根據法國尼斯蔚藍海岸天文臺(Observatoire de la Côte d‘Azur)天文學家哈洛·F·李維森(Harold F。 Levison)與阿勒山卓·摩比德里(Alessandro Morbidelli)的研究顯示,塞德娜目前軌道形成的原因可能是一顆恆星在太陽系形成後的1億年間曾近距離的透過(小於800天文單位)該天體附近,或一顆與太陽同時形成的恆星後來從太陽系分離出去所造成的。他們也提出另一種解釋:賽德娜可能是在一顆質量為太陽20分之一的褐矮星附近所形成的,後來在褐矮星透過太陽系的時候被太陽所捕捉到。雖然這種情況發生的機率更低,但是卻可能更精確的解釋塞德娜的形成。

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塞德娜的絕對星等為1。8等,反照率估計為0。32,因此推斷出塞德娜的直徑約為1,000千米。當它在2003年被天文學家發現時,是人類自1930年發現冥王星以來在太陽系所發現的最明亮天體。賽德娜的發現者在2004年認為它的直徑上限為1,800千米,不過天文學家在2007年使用斯皮策空間望遠鏡觀測賽德娜後,認為它的直徑上限在1,600千米以下。赫歇爾空間天文臺在2012年的觀測結果顯示賽德娜的直徑為995±80千米,比冥衛一還要小。因為賽德娜沒有任何衛星,所以天文學家無法估計出它的質量,除非發射航天器來近距離探測它。假設它的密度與冥王星相當,為2。0公克/立方厘米,那麼賽德娜的質量約為1 × 10²¹ 千克。