90377 เซดนา

90377 เซดนา (, ) เป็นดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ในบริเวณส่วนนอกของระบบสุริยะ ในปี พ.ศ. 2558 เซดนาอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 86 หน่วยดาราศาสตร์ จากดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเนปจูนถึงสามเท่า กระบวนการสเปกโทรสโกปีได้ให้ผลออกมาว่าพื้นผิวของเซดนามีลักษณะคล้ายกับวัตถุพ้นดาวเนปจูนอื่นๆ บางดวง โดยประกอบด้วยน้ำ มีเทน และไนโตรเจนแข็งกับโทลีนเป็นส่วนใหญ่ ผิวของดาวเป็นหนึ่งในผิวดาวที่มีสีแดงมากที่สุด เซดนาเป็นวัตถุที่เหมือนจะเป็นดาวเคราะห์แคระ

วงโคจรส่วนใหญ่ของเซดนาอยู่ไกลออกจากดวงอาทิตย์ไปมากกว่าตำแหน่งปัจจุบัน ซึ่งคาดว่าตำแหน่งที่ไกลจากดวงอาทิตย์มากที่สุดจะอยู่ห่างออกไปถึง 937 หน่วยดาราศาสตร์ (31 เท่าของระยะของดาวเนปจูน) ทำให้มันเป็นวัตถุหนึ่งที่ไกลที่สุดในระบบสุริยะ นอกเหนือจากดาวหางคาบยาว

เซดนามีวงโคจรที่ยาวและยืดเป็นพิเศษ ทำให้มันต้องใช้ระยะเวลากว่า 11,400 ปีถึงจะโคจรครบหนึ่งรอบ และที่ตำแหน่งใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด คือ 76 หน่วยดาราศาสตร์ จะช่วยให้เราสามารถศึกษาต้นกำเนิดของมันได้ ศูนย์ดาวเคราะห์น้อยได้จัดเซดนาให้อยู่ในแถบหินกระจาย ซึ่งเป็นกลุ่มของวัตถุที่มีวงโคจรยืดยาวออกไปไกลเนื่องด้วยแรงโน้มถ่วงจากดาวเนปจูน ถึงกระนั้น การจัดให้เซดนาอยู่ในแถบหินกระจายก็ยังเป็นข้อถกเถียง เพราะตำแหน่งที่ใกล้ที่สุดของเซดนา ก็ยังคงอยู่ห่างจากดาวเนปจูนออกไปมากเกินกว่าที่จะมีผลกระทบต่อกันได้ ทำให้นักดาราศาสตร์บางคนเชื่อว่าเซดนาเป็นวัตถุหนึ่งในเมฆออร์ตชั้นใน แต่บางคนก็เชื่อว่าเซดนามีวงโคจรที่ยืดยาวแบบนี้เนื่องด้วยดาวฤกษ์ที่เฉียดผ่านเข้ามาใกล้ บางทีอาจเป็นหนึ่งในดาวของกระจุกดาวของดวงอาทิตย์ตอนเกิด (กระจุกดาวเปิด) หรือมันอาจถูกจับยึดโดยระบบดาวเคราะห์อื่น สมมติฐานอีกอย่างหนึ่งเสนอว่า วงโคจรของมันได้รับผลกระทบจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดวงหนึ่งที่พ้นวงโคจรดาวเนปจูน

นักดาราศาสตร์ ไมเคิล บราวน์ ผู้ค้นพบเซดนาและดาวเคราะห์แคระอีริส เฮาเมอา และมาคีมาคี คิดว่าเซดนาเป็นวัตถุพ้นดาวเนปจูนในปัจจุบันที่สำคัญที่สุดในทางวิทยาศาสตร์ เพราะว่าการทำความเข้าใจในวงโคจรที่ไม่เสถียรของมัน จะทำให้เราเข้าใจการวิวัฒนาการของระบบสุริยะมากขึ้น

เซดนา (หรือในชื่อเก่า คือ 2003 VB) ถูกค้นพบโดย ไมเคิล อี. บราวน์, แชด ทรูคีโล และ เดวิด แรบินโนวิตซ์ เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546 การค้นพบเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2544 ด้วยกล้องโทรทรรศน์ซามูเอลออสชิน ที่หอดูดาวพาโลมาร์ ใกล้กับแซนดีเอโก รัฐแคลิฟอร์เนีย ใช้กล้องความชัด 160 เมกะพิกเซลของเยล ในวันนั้นวัตถุถูกตรวจพบว่าเคลื่อนที่ไปได้ 4.6 ลิปดา โดยใช้เวลา 3.1 ชั่วโมงเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ ซึ่งทำให้ประมาณได้ว่าวัตถุนั้นอยู่ห่างออกไปประมาณ 100 หน่วยดาราศาสตร์ การสำรวจต่อมาโดยใช้กล้องโทรทรรศน์สมาร์ทที่หอดูดาวนานาชาติ-อเมริกันเซร์โรโตโลโล ในประเทศชิลี พร้อมกับใช้กล้องโทรทรรศน์จากฮาวาย พบว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรที่เยื้องมาก ภายหลังวัตถุนั้นถูกกลับมาตรวจสอบอีกครั้งผ่านภาพเก่าๆ ที่ถูกถ่ายได้โดยกล้องโทรทรรศน์ซามูเอลออสชิน และภาพจากสมาคมการตามหาดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก ตำแหน่งในอดีตจากภาพเหล่านี้ ช่วยให้คำนวณหาวงโคจรของดาวดวงนี้ได้ดียิ่งขึ้น

ไมก์ บราวน์ ได้เสนอชื่อเซดนา ซึ่งตั้งตามเทพีแห่งท้องทะเลของชาวอินุต ผู้ซึ่งอาศัยอยู่ ณ ก้นของมหาสมุทรอาร์กติก เนื่องจากวัตถุที่ค้นพบใหม่นั้นมีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำมาก ไมเคิล บราวน์ยังเสนอต่อศูนย์ดาวเคราะห์น้อยของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลว่าวัตถุใดๆที่จะถูกค้นพบในอนาคต ถ้าอยู่ในบริเวณเดียวกับเซดนา ควรตั้งชื่อตามสิ่งที่อยู่ในเทพปกรณัมอาร์กติก ทีมผู้ค้นพบได้ตีพิมพ์ชื่อเซดนา ก่อนที่มันจะได้รับชื่ออย่างเป็นทางการเสียอีก ไบรอัน มาร์สเดน ผู้อำนวยการศูนย์ดาวเคราะห์น้อย กล่าวว่าการทำเช่นนี้เป็นการละเมิดพิธีสาร และอาจมีนักดาราศาสตร์ของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลโต้แย้งได้ ถึงกระนั้น ไม่มีข้อคัดค้านใดๆ ต่อชื่อนี้เลย และไม่มีชื่ออื่นที่ถูกเสนอขึ้นมา ในที่สุดการประชุมของคณะกรรมการร่างชื่อวัตถุขนาดเล็กก็ยอมรับชื่อ "เซดนา" ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2547 และยังถือว่า ในกรณีที่น่าสนใจเดียวกันนี้ ยังอาจอนุญาตให้มีการตั้งชื่อก่อนที่จะได้รับชื่ออย่างเป็นทางการ

เซดนาเป็นวัตถุที่มีคาบการโคจรที่ยาวที่สุดในระบบสุริยะ ซึ่งคำนวณแล้ว อยู่ที่ 11,400 ปี วงโคจรของมันมีความเยื้องสูงมาก ด้วยระยะห่างจากดวงอาทิตย์ไกลที่สุดอยู่ที่ 937 หน่วยดาราศาสตร์ และใกล้ที่สุดอยู่ที่ 76 หน่วยดาราศาสตร์ โดยตำแหน่งที่ใกล้ที่สุดของเซดนา อยู่ไกลกว่าของวัตถุอื่นๆในระบบสุริยะ จนกระทั่งการค้นพบ 2012 VP เมื่อเซดนาถูกค้นพบนั้น มันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 89.6 หน่วยดาราศาสตร์ และกำลังเคลื่อนที่เข้าใกล้จุดใกล้ดวงอาทิตย์ และกลายเป็นวัตถุที่ไกลที่สุดในระบบสุริยะเท่าที่สำรวจพบ ภายหลัง อีริสได้ถูกตรวจพบโดยวิธีเดียวกันที่ระยะห่าง 97 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ มีเพียงดาวหางคาบยาวบางดวงเท่านั้นที่มีคาบโคจรมากกว่าของเซดนา และยากต่อการค้นพบมาก เว้นแต่มันจะเคลื่อนเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ถึงแม้ว่าเซดนาจะอยู่ ณ ตำแหน่งที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในช่วงกลางปี พ.ศ. 2619 ดวงอาทิตย์ที่ปรากฏบนเซดนานั้น ก็ยังคงมีขนาดเท่าปลายเข็ม ซึ่งสว่างกว่าดวงจันทร์ตอนเต็มดวง 100 เท่า (เมื่อเทียบกับโลกแล้ว ดวงอาทิตย์สว่างกว่าตอนดวงจันทร์เต็มดวง 400,000 เท่า) และดวงอาทิตย์ยังอยู่ไกลเกินกว่าที่จะเห็นรูปร่างได้

เมื่อค้นพบครั้งแรกนั้น เซดนาถูกคาดว่าจะมีคาบหมุนรอบตัวเองที่ยาวมากๆ (20 ถึง 50 วัน) เนื่องจากมันอาจถูกดึงให้หมุนช้าลงโดยระบบดาวเคราะห์บางระบบที่อยู่บริเวณนั้น เช่นเดียวกับ แครอน ดาวบริวารของดาวพลูโต การสำรวจโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี พ.ศ. 2547 ไม่พบอะไรเลย และจากผลการสำรวจจากกล้องโทรทรรศน์เอ็มเอ็มที ก็ทำให้คำนวณได้ว่า เซดนาหมุนโดยใช้ระยะเวลาสั้นกว่าที่คาดไว้มาก ประมาณ 10 ชั่วโมง ซึ่งค่อนข้างปกติสำหรับดาวขนาดอย่างเซดนา

เซดนามีความส่องสว่างสัมบูรณ์อยู่ที่ 1.8 โดยประมาณ และถูกประมาณว่าจะมีค่าความสะท้อนแสงอยู่ที่ประมาณ 0.32 จึงให้มันมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,000 กิโลเมตร ในช่วงเวลาที่มันถูกค้นพบนั้น มันถูกจัดให้เป็นวัตถุที่ส่องสว่างภายในมากที่สุด นับจากดาวพลูโตในปี พ.ศ. 2473 ในปี พ.ศ. 2547 เหล่าผู้ค้นพบได้วางค่าสูงสุดของเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 1,800 กิโลเมตร สำหรับดาวดวงนี้ แต่ในปี พ.ศ. 2550 มันก็ลดลงมาอยู่ที่ 1,600 กิโลเมตร หลักจากที่ได้มีการสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ในปี พ.ศ. 2555 การวัดจากหอดูดาวอวกาศเฮอร์เชลเสนอว่าเซดนามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 995 ± 80 กิโลเมตร ซ฿่งจะทำให้มันมีขนาดเล็กกว่าแครอน ดาวบริวารของดาวพลูโต และเนื่องจากเซดนาไม่มีดาวบริวาร การประมาณมวลจึงเป็นไปไม่ได้ นอกจากจะส่งยานอวกาศไปสำรวจที่นั่น

การสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์ SMARTS แสดงให้เห็นว่าในระยะแสงที่มองเห็นได้ เซดนาเป็นหนึ่งในวัตถุที่สีแดงที่สุดในระบบสุริยะ ใกล้เคียงกับดาวอังคาร แชด ทรูคีโย และเพื่อนร่วมงานของเขา ได้เสนอว่าสีแดงเข้มของเซดนานั้น เกิดจากผิวของดาวนั้นปกคลุมไปด้วยตะกอนไฮโดรคาร์บอน หรือโทลิน ซึ่งเกิดจากสารประกอบอินทรีย์ที่เล็กกว่าที่สัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเล็ตยาวนาน ผิวของเซดนาเหมือนกันทั้งสีและสเปกตรัมทั่วทั้งดาว ซึ่งอาจเกิดจากการที่เซดนาไม่ค่อยปะทะกับวัตถุอื่นใด ไม่เหมือนกับวัตถุอื่นๆ ที่ใกล้ดวงอาทิตย์กว่า ที่มักจะปะทะกับวัตถุอื่น ซึ่งยังอธิบายถึงแถบน้ำแข็งสว่างบน 8405 แอสโบลัส เซดนาและวัตถุที่อยู่ไกลมากสองชิ้น คือ และ มีสีเดียวกันกับวัตถุดั้งเดิมในแถบไคเปอร์ชั้นนอก และเซนทอร์ 5145 โฟบัส คาดว่าจะเกิดขึ้นในบริเวณเดียวกัน

ทรูคีโลและเพื่อนร่วมงานยังได้วางค่าสูงสุดขององค์ประกอบพื้นผิวของเซดนาอยู่ที่มีเทนแข็ง 60% และน้ำแข็ง 70% การมีอยู่ของมีเทนแข็งยังช่วยสนับสนุนถึงการมีอยู่ของโทลินบนผิวเซดนา โดยเพราะว่ามันเกิดจากการฉายรังสีของมีเทน บารุชชีและเพื่อนร่วมงานของเขาได้เปรียบเทียบสเปกตรัมของเซดนากับไทรทัน และตรวจพบแถบดูดซึมอย่างอ่อนของมีเทนและไนโตรเจนแข็ง จากการสังเกตเหล่านี้ พวกเขาจึงได้เสนอองค์ประกอบผิวดาวเป็น 24% โทลินประเภทไทรทัน 7% คาร์บอนอสัณฐาน 10% ไนโตรเจน 26% เมทานอล และ33% มีเทน การตรวจพบมีเทนและน้ำแข็งถูกยืนยันในปี พ.ศ. 2549 โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ การมีอยู่ของไนโตรเจนบนผิวดาว ทำให้มีการเสนอว่าในช่วงเวลาสั้นๆ เซดนามีชั้นบรรยากาศบางๆ ในช่วงกว่า 200 ปีใกล้กับจุดปลายวงโคจร อุณหภูมิสูงสุดบนเซดนาควรจะถึง 35.6 เคลวิน (-237.6 องศาเซลเซียส) กรเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างไนโตรเจนแข็งระยะแอลฟากับระยะบีตาบนไทรทัน ที่ 38 เคลวิน ความดันไอของ N ควรจะอยู่ที่ 14 ไมโครบาร์ (1.4 ปาสกาล)

เซดนาจะอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดประมาณปี พ.ศ. 2618–2619 การเข้าใกล้ครั้งนี้จะเป็นโอกาสที่จะสำรวจดาว ซึ่งจะไม่มีโอกาสอีกจนกว่า 12,000 ปีข้างหน้า ถึงแม้เซดนาจะมีรายชื่อในเว็บไซต์การสำรวจระบบสุริยะของนาซา แต่ปัจจุบันยังไม่มีแผนการใดๆ เพื่อสำรวจเซดนา มันถูกคำนวณออกมาว่าจะใช้เวลา 24.48 ปี ในการเดินทางจากโลกถึงเซดนา โดยใช้แรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีช่วยเหวี่ยง คาดว่าวันปล่อยยานอาจจะเป็น 6 พฤษภาคม พ.ศ. 2576 หรือ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2589 เมื่อยานไปถึงเซดนาจะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 77.27 และ 76.43 หน่วยดาราศาสตร์ ตามลำดับ