50000 Квавар

Квавар (''50000 Quaoar''), привремена ознака — џуџеста планета во Кајперовиот Појас, област на ледени планетици надвор од Нептун. Нерезонантниот објект (кубевано), се состои од приближно 1,121 километри во пречник, околу половина од пречникот на Плутон. Објектот бил откриен од американските астрономи Чед Трухиљо и Мајкл Браун во Паломарската опсерваторија на 4 јуни 2002 година. Пронајдени се знаци на воден мраз на површината на Квавар, што укажува на тоа дека криовулканизмот можеби се јавува на Квавар. На неговата површина е присутна мала количина метан, која може да ја задржат само наголемите објекти на Кајперовиот Појас. Во февруари 2007 година, Вејвот, синхрона месечина во орбитата околу Квавар, била откриена од Браун. Вејвот има 170 км пречник. И двата објекти биле именувани по митолошки фигури од домородните луѓе Тонгва во Јужна Калифорнија. ''Квавар'' е божеството-творец на Тонгва, а ''Вејвот'' е неговиот син.
1 Историја
1.1 Откритие
Квавар бил откриен на 4 јуни 2002 година од американските астрономи Чед Трухиљо и Мајкл Браун во Паломарската опсерваторијата во планинскиот венец Паломар во округот Сан Диего, Калифорнија. Откритието било дел од истражувањето спроведено од ''Калтек'', кое е дизајнирано да ги бара најсветлите објекти на Кајперовиот Појас со помош на 1,22-метарскиот телескоп „Самуел Ошин“ на Паломарската опсерваторијата. Квавар првпат бил идентификуван на сликите од Трухиљо на 5 јуни 2002 година, кога забележал слаб објект со магнитуда од 18,6 светлини кои полека се движат меѓу ѕвездите на соѕвездието Змијоносец. Квавар изгледал релативно светло за далечен објект, што укажува на тоа дека може да има големина споредлива со пречникот на џуџестата планета Плутон.
За да ја утврдат орбитата на Квавар, Браун и Трухиљо иницирале пребарување за архивски слики од претходно откривање. Тие добиле неколку снимки од пред-закривањето направени од истражувањето за следење на астероиди блиску до Земјата од различни опсерватории во 1996 и 2000-2002 година. Биле пронајдени и две архивски фотографски плочи од страна на астрономот Чарлс Ковал во мај 1983 година, кој во тоа време бил во потрага на планета, за кое претпоставувал дека станува зброр за Планета Х. Од овие снимки, Браун и Трухиљо можеле да ја пресметаат орбитата и растојанието на Квавар. Подоцна биле идентификувани дополнителни снимки на Квавар, со најраните познати пронајдени од Едвард Роудс на фотографска плоча снимена на 25 мај 1954 година од Паломарската опсерваторијата.
Пред да го објави откривањето на Квавар, Браун планирал да спроведе дополнителни набљудувања со помош на вселенскиот телескоп Хабл за да ја измери неговата големина. Тој, исто така, планирал да го објави откритието што е можно поскоро и сметал дека е неопходно да се чуваат информациите за откритието како доверливи за време на последователните набљудувања. Наместо да го поднесе својот предлог Хабл под рецензија, Браун го поднел својот предлог директно до еден од операторите на Хабл, кој веднаш му одвоил време на Браун. При поставувањето на алгоритмот за набљудување за Хабл, Браун исто така планирал да користи еден од телескопите во опсерваторијата Кек во Мауна Кеја, Хаваи, како дел од студијата за криовулканизмот на месечините на Уран. Ова му обезбедило дополнително време за последователни набљудувања и ја искористил целата набљудувачка сесија во јули за да го анализира спектарот на Квавари да го карактеризира неговиот површински состав.
Откривањето на Квавар било формално објавено од Центарот за мали планети во електронски кружен циркулар за мала планета на 7 октомври 2002 година. Објектот бил откриен во првата половина на јуни, како што е наведено од претходната буква и бројките во неговата привремена ознака. Истиот ден, Трухиљо и Браун ги пријавиле своите научни резултати од набљудувањата на Квавар на 34-тиот годишен состанок на Одделот за планетарни науки на Американското астрономско друштво во Бирмингем, Алабама. Тие објавиле дека Квавар е наголемиот предмет на Кајперовиот Појас пронајден досега, надминувајќи ги претходните рекордери 20000 Варуна и 2002 AW197. Откритието на Квавар е наведено како Браун придонел за рекласификација на Плутон како џуџеста планета. Оттогаш, Браун придонел за откривање на поголеми заднептунски објекти, вклучувајќи ги Хаумеја, Ерида, Макемаке и Гунггунг.
1.2 Именување
По откривањето, Квавар првично го добил привремениот прекар „''Објект X''“ како навод за планетата X, поради нејзината потенцијално голема големина и непозната природа. Во тоа време, големината на Квавар била неизвесна, а нејзината висока осветленост го навела тимот за откривање да шпекулира дека можеби станува збор за можна десетта планета. По мерењето на големината на Квавар со вселенскиот телескоп Хабл во јули, тимот започнал да разгледува имиња за објектот, особено оние од митологиите на Новиот свет. Следејќи ја конвенцијата за именување на помалите планети на Меѓународниот астрономски сојуз (МАС), нерезонантните објекти од Кајперовиот Појас треба да бидат именувани по божествата на создавањето. Тимот решил да избере имиња од домородните американски митологии локални во регионот на планината Паломар, локацијата каде што го откриле Квавар. Преку пребарување на Интернет, тимот на крајот се одлучил за името ''Квавар'', богот на творецот на народот Тонгва домороден во областа околу Лос Анџелес. Тонгва биле првите жители на басенот на Лос Анџелес, каде што се наоѓа институтот на Мајкл Браун, Калифорнискиот технолошки институт.
2 Орбита и класификација
Квавар кружи околу Сонцето на просечно растојание од 43,7 ае, потребни се 288,8 години за да се заврши една целосна орбита околу Сонцето. Со орбитално занесување од 0,04, Квавар следи речиси кружна орбита, само малку варира во растојание од 42 AU на перихел до 45 AU во афел. На такви растојанија, на светлината од Сонцето и се потребни повеќе од 5 часа за да стигне до Квавар. Квавар последен пат поминал афел кон крајот на 1932 година и моментално се приближува кон Сонцето со брзина од 0,035 AU годишно, или околу 170 метри на секунда. Квавар ќе достигне перихел во околу февруари 2075 година.
Бидејќи Квавар има речиси кружна орбита, тој не се приближува блиску до Нептун така што неговата орбита може значително да се наруши под гравитациското влијание на Нептун. Минималното растојание на пресекот на орбитата на Квавар од Нептун е само 12,3 AU - не се приближува до Нептун на ова растојание во текот на неговата орбита, бидејќи не е во орбитална резонанца со средно движење со Нептун. Симулациите на длабок еклиптички преглед покажуваат дека растојанијата на перихелот и афелот на орбитата на Квавар не се менуваат значително во текот на следните 10 милиони години; Орбитата на Квавар се смета дека е стабилна на долг рок.
Квавар е генерално класифициран како заднептунски објект или далечна помала планета од Центарот на Малата планета бидејќи орбитира во надворешниот Сончев Систем надвор од Нептун. Бидејќи Квавар не е во резонанца со средно движење со Нептун, тој е класифициран и како класичен објект на Кајперовиот Појас (кубевано) од Центарот за мала планета и Deep Ecliptic Survey. Орбитата на Квавар е умерено наклонета кон еклиптичката рамнина за 8 степени, релативно висока во споредба со наклоните на објектите на Кајперовиот Појас во динамички студената популација. Бидејќи орбиталната наклонетост на Квавар е поголема од 4 степени, тој е дел од динамички жешката популација на објекти со класичен Кајперовиот Појас со висок наклон. Се смета дека високите склоности на жешките објекти од класичниот Кајперовиот Појас, како што е Квавар, се резултат на гравитациското расејување од Нептун за време на неговата надворешна миграција во раниот Сончев Систем.
3 Физички одлики
Квавар е албедо или рефлексивноста може да биде толку ниско, како 0,1, слично на албедото на Варуна од 0,127. Ова може да укаже дека свеж мраз исчезнал од површината на Квавар. Површината е умерено црвена, што значи дека Квавар е релативно повеќе рефлектирачки во црвениот и блиску инфрацрвениот спектар отколку во синиот. Објектите на Кајперовиот Појас Варуна и Иксион се исто така умерено црвени во спектралната класа. Поголемите предмети од Кајперовиот Појас честопати се многу посветли бидејќи се покриени со повеќе свеж мраз и имаат повисоко албедо, а со тоа и даваат неутрална боја. Моделот на внатрешно загревање од 2006 година преку радиоактивно распаѓање сугерирал дека, за разлика од 90482 Орк, Квавар можеби нема да биде способен да одржи внатрешен океан со течна вода на границата на обвивката-јадрото.
Присуството на метан и други испарливи материи на површината на Квавар сугерира дека тој може да поддржува слаба атмосфера произведена од сублимација на испарливи материи. Со измерена средна температура од ~ 44 К (-229,2 °C), горната граница на атмосферскиот притисок на Квавар се очекува да биде во опсег од неколку микробари. Поради малата големина и маса на Квавар, исклучена е можноста Квавар да има атмосфера на азот и јаглерод моноксид, бидејќи гасовите би избегале од Квавар. Можноста за атмосфера на метан, при што горната граница е помала од 1 микробар, се разгледувала до 2013 година, кога Квавар прикрила ѕвезда со магнитуда од 15,8 и не открила знаци на значителна атмосфера, поставувајќи го горната граница на најмалку 20 нанобари, под претпоставка дека средната температура на Квавар е 42 К (-231,2 °C) и дека неговата атмосфера се состои главно од метан. Горната граница на атмосферскиот притисок бил затегнат на 10 нанобари по уште едно ѕвездено прикривање во 2019 година.
3.1 Маса и густина
Бидејќи Квавар е бинарен објект, масата на системот може да се пресмета од орбитата на секундарниот. Проценетата густина на Квавар од околу и проценета големина од 1,121 км (697 ми) сугерира дека се работи за џуџеста планета. Американскиот астроном Мајкл Браун проценува дека карпестите тела околу 900 км (560 ми) во пречник се олабавуваат во хидростатичка рамнотежа и дека ледените тела се релаксираат во хидростатичка рамнотежа некаде помеѓу 200 км и 400 км. Со проценета маса поголема од , Квавар ги има масата и пречникот „обично“ потребни за да биде во хидростатичка рамнотежа според нацрт-дефиницијата на IAU од 2006 година за планета (5 kg, 800 km), и Браун наведува дека Квавар „''мора да биде''“ џуџеста планета. Анализата на светлинска крива-амплитуда покажува само мали отстапувања, што сугерира дека Квавар е навистина сфероид со мали албедо дамки и оттука џуџеста планета.
Планетарниот научник Ерик Асфауг сугерирал дека Квавар можеби се судрил со многу поголемо тело, симнувајќи ја обвивката со помала густина од Квавар и оставајќи го зад себе погустото јадро. Тој замислил дека Квавар првично бил покриен со обвивка од мраз што го направила 300 км до 500 км поголем од неговата сегашна големина и дека се судрил со друг објект од Кајперовиот Појас приближно двапати поголем од него - објект приближно со пречник од Плутон, па дури и се приближува до големината на Марс. Овој модел е направен со претпоставка дека Квавар всушност има густина од 4,2 g/cm <sup>3</sup>, но поновите проценки му дале густина повеќе слична на Плутон од само 2 g/cm <sup>3</sup>, без дополнителна потреба од теоријата на судир.
3.2 Големина
+Проценки на големината за Quaoar, година, Пречник (км), Метод, Реф
2004, сликање,
2007, топлински,
2010, топлински/слики,
2013, топлински,
2013, прикривање,
2019, прикривање,
Се смета дека Квавар е обвиткан сфероид околу 1,121 км (697 mi) во пречник, со малку срамнета со земја по форма. Проценките доаѓаат од набљудувањата на ѕвездените прикривања од Квавар, во кои поминува пред ѕвезда, во 2013 и 2019 година. Со оглед на тоа Квавар има околу сплеснатост на и има еекваторијален пречник од , се верува дека Квавар е во хидростатичка рамнотежа, опишан како сфероид. Квавар е приближно голем и масивен како (ако нешто помал) од месечината на Плутон, Харон. Квавар е приближно половина од големината на Плутон.
Квавар бил првиот заднептунски објект кој бил измерен ''директно'' од сликите на вселенскиот телескоп Хабл, користејќи метод за споредување на сликите со функцијата за ширење на точката Хабл (PSF). Во 2004 година, Квавар се проценува дека има пречник од 1,260 км (780 ми) со неизвесност од 190 км, користејќи ги мерењата на Хабл. Со оглед на неговата оддалеченост, Квавар е на границата на резолуцијата на Хабл од 40 милијарсекунди и неговата слика е следствено „''извалкана''“ на неколку соседни пиксели. Со внимателно споредување на оваа слика со сликите на ѕвездите во заднина и користење на софистициран модел на оптика на Хабл (PSF), Браун и Трухиљо успеале да ја пронајдат најдобро одговарачката големина на дискот што ќе даде слична заматена слика. Овој метод исто така бил применет од истите автори за мерење на големината на џуџестата планета Ерида.
Во времето на неговото откритие во 2002 година, Квавар бил наголемиот објект пронајден во Сончевиот Систем од откривањето на Плутон. Големината на Квавар потоа била ревидирана надолу, а подоцна била заменета во големина како поголемите објекти (Ерида, Хаумеја, Макемаке, Гунггунг). Непоправените проценки на Хабл од 2004 година само маргинално се согласуваат со инфрацрвените мерења од 2007 година на вселенскиот телескоп „Спицер“ кои сугерираат повисоко албедо (0,19) и следствено помал пречник. Усвојувањето на профилот за затемнување на работ на урановиот сателит сугерира дека проценката на големината на Хабл од 2004 година за Квавар била приближно 40 проценти преголема и дека посоодветната проценка би била околу 900 км. Во 2010 година, Квавар се проценува на околу во пречник, користејќи пондериран просек на „Спицер“ и коригирани проценки на „Хабл“. Во набљудувањето на сенката на објектот, крие неименувана ѕвезда со 16-та светлинска величина од 4 мај 2011 година, според кое се проценува дека Квавар е 1,170 км (730 ми) во пречник. Мерењата од вселенската опсерваторија Хершел во 2013 година сугерираат дека Квавар има пречник од 1,070 км (660 ми). Истата година, Квавар окултира ѕвезда со магнитуда од 15,8, давајќи должина на акорд , во согласност со проценката на Хершел. Друго прикривање од Квавар во јуни 2019 година, исто така, дало слична должина на акорд од .
3.3 Криовулканизам
Во 2004 година, на Квавар биле пронајдени знаци на кристален мраз, што покажува дека температурата се искачила на најмалку 110 К (-163 °C) некаде во последните десет милиони години. Веднаш започнале шпекулациите за тоа што би можело да предизвика Квавар да се загрее од неговата природна температура од 55 К (-218,2 °C). Некои теоретизирале дека низа од миниметеори можеби ја подигнале температурата, но најдискутираната теорија шпекулира дека можеби постои криовулканизам, поттикнат од распаѓањето на радиоактивните елементи во јадрото на Квавар. Оттогаш (2006), кристален воден мраз бил пронајден и на Хаумеја, но присутен во поголеми количини и се смета дека е одговорен за многу високото албедо на тој објект (0,7). Попрецизните набљудувања на блискиот инфрацрвен спектар на Квавар во 2007 година покажале присуство на мали количини (5%) цврст метан и етан. Со оглед на неговата точка на 112 К (-161 °C), метанот е испарлив мраз на просечни површински температури на Квавар, за разлика од водениот мраз или етанот. И моделите и набљудувањата сугерираат дека само неколку поголеми тела (Плутон, Ерида и Макемаке) можат да ги задржат испарливите мразови, додека доминантната популација на мали заднептунски објекти ги изгубила. Квавар, со само мали количини на метан, се чини дека е во посредна категорија.
4 Ротација
Вртежниот период на Квавар е неизвесен, и дадени се два можни периоди на ротација на Квавар (8,64 часа или 17,68 часа). Добиени од вртежните светлински криви на Квавар забележани од март до јуни 2003 година, неговиот вртежен период е измерен на 17,6788 часа.
5 Сателит
Квавар има една позната месечина, Вејвут (целосна ознака ''(50000) Quaoar I Weywot''), откриена во 2006 година. Се смета дека е некаде околу 170 км во пречник.
6 Истражување
Пресметано е дека мисијата на прелет до Квавар може да трае 13,57 години со помош на гравитациска помош на Јупитер, врз основа на датумите на лансирање на 25 декември 2016 година, 22 ноември 2027 година, 22 декември 2028 година, 22 јануари 2030 година или 20 декември 2040 година. Квавар би бил оддалечен 41 до 43 ае од Сонцето кога вселенското летало ќе пристигне. Во јули 2016 година, извидувачкиот сликар со долг дострел (LORRI) на вселенското летало ''Нови хоризонти'' направило низа од четири снимки на далечина од околу 14 AU. Понт Брант во лабораторијата за применета физика Џон Хопкинс и неговите колеги проучувале меѓуѕвездена сонда која потенцијално би летала покрај Квавар во 2030-тите пред да продолжи кон меѓуѕвездената средина, а кинеската Национална вселенска администрација ја смета за потенцијална цел сондата ''Интерстелар Експрес.''дизајнирана да ја истражува хелиосферата.