Detached Object

Detached Objects (deutsch „Losgelöste Objekte“) sind eine Klasse von Asteroiden im äußeren Sonnensystem und gehören zu den transneptunischen Objekten. Ihr Perihel (sonnennächster Punkt) ist von Neptun, dem äußersten Planeten, und den anderen bekannten Planeten so weit entfernt, dass sie von ihnen nur mäßig beeinflusst werden. Daher erscheinen sie vom Rest des Sonnensystems „losgelöst“, mit Ausnahme der Anziehungskraft der Sonne.^[1][2]

Auf diese Weise unterscheiden sich Detached Objects erheblich von den meisten anderen bekannten transneptunischen Objekten, die eine lose definierte Gruppe von Asteroiden bilden, die durch Gravitationsbegegnungen mit den Gasplaneten, vorwiegend Neptun, in unterschiedlichem Maße auf ihrer Umlaufbahn gestört werden. Detached Objects haben größere Perihelien als andere transneptunische Objekte, einschließlich der Objekte in Bahnresonanz mit Neptun (z. B. (134340) Pluto), der klassischen Objekte des Kuipergürtels in nicht resonanten Bahnen wie (136472) Makemake sowie der Scattered Disk Objects wie (136199) Eris.

Detached Objects werden in der wissenschaftlichen Literatur auch als erweiterte Scattered Disk Object (E-SDO),^[3] Distant Detached Objects^[4] oder Scattered–Extended (etwa in der Klassifikation der Deep Ecliptic Survey) bezeichnet.^[5] Dies spiegelt die dynamische Abstufung wider, die unter den Orbitalparametern der Scattered Disk Objects und der Detached Objects besteht.

Mindestens neun Objekte wurden sicher als Detached Objects identifiziert,^[6] von denen der größte, am weitesten entfernte und bekannteste (90377) Sedna, ein Zwergplanetenkandidat, ist. Astronomische Objekte mit einem Perihel von über 50 Astronomischen Einheiten werden als Sednoide bezeichnet. Zusätzlich zu (90377) Sedna sind zwei weitere Sednoide bekannt: 2012 VP113 und (541132) Leleākūhonua.

Detached Objects weisen Perihele (sonnennächster Punkt) auf, die größer sind als das Aphel (sonnenentferntester Punkt) Neptuns (des äußersten Planeten). Ihre Bahnen sind oft stark exzentrische mit Großen Halbachsen von bis zu einigen hundert Astronomischen Einheiten (eine Astronomische Einheit ist die durchschnittliche Entfernung der Erde zur Sonne). Ihre Umlaufbahnen können nicht durch Bahnstörungen der Gasplaneten erzeugt worden sein, nicht einmal durch den von ihnen aus nächsten Planeten, Neptun. Es werden eine Reihe von Möglichkeiten in Betracht gezogen, darunter die Begegnung mit einem nahe vorbeifliegenden Stern^[7], einem Planeten im Kuipergürtel (Planet Neun)^[4], möglicherweise Neptun, wenn er früher eine viel exzentrischere Umlaufbahn hatte, von der aus er Objekte in ihre aktuelle Umlaufbahn gezogen haben könnte.^{[8][9][10][11][12]} Eine weitere Entstehungsmöglichkeit ist, dass früher vorhandene Planeten, die einen gravitativen Einfluss auf Detached Objects hatten, später zu Einzelgänger-Planeten wurden.^[13][14][15]

Die Theorie der Existenz von Planet Neun legt nahe, dass die Umlaufbahnen mehrerer Detached Objects durch den Gravitationseinfluss eines großen, nicht bekannten Planeten zwischen 200 und 1200 Astronomischen Einheiten und 1200 und/oder den Einfluss von Neptun erklärt werden können.^[16]

Detached Objects sind eine von fünf unterschiedlichen Klassen der transneptunischen Objekte (TNO). Die anderen vier Klassen sind Kuipergürtelobjekte, Resonante transneptunische Objekte, Scattered Disc Objects (SDO) und Sednoide. Detached Objects haben im Allgemeinen einen Perihelabstand von mehr als 40 Astronomische Einheiten, was starke Wechselwirkungen mit Neptun verhindert, die eine ungefähr kreisförmige Umlaufbahn von etwa 30 Astronomischen Einheiten Abstand von der Sonne hätte. Es gibt jedoch keine klaren Grenzen zwischen den Scattered Disc Objects und den Detached Objects, da beide als transneptunische Objekte in einer Zwischenregion mit einem Perihelabstand zwischen 37 und 40 Astronomischen Einheiten koexistieren können.^[6] Ein solcher Zwischenkörper mit einer gut bestimmten Umlaufbahn ist (120132) 2003 FY₁₂₈.

Die Entdeckung von (90377) Sedna 2003 hat zusammen mit einigen anderen zu dieser Zeit entdeckten Objekten wie (148209) 2000 CR₁₀₅ und (612911) 2004 XR₁₉₀ die Diskussion über eine neue Kategorie entfernter Objekte angeregt, die wahrscheinlich auch Objekte der inneren Oortschen Wolke beinhalten könnte, oder Übergangsobjekte zwischen den Scattered Disc Objects und der inneren Oortschen Wolke sein könnten.^[2]

Obwohl (90377) Sedna vom Minor Planet Center offiziell als Scattered Disc Object angesehen wird, schlug sein Entdecker Michael E. Brown vor, dass es als Objekt der inneren Oortschen Wolke betrachtet werden sollte, da sein Perihelabstand von 76 Astronomischen Einheiten zu weit entfernt ist, um von der Anziehungskraft der äußeren Planeten beeinflusst zu werden.^[17] Diese Klassifizierung von (90377) Sedna als Detached Object wird in neueren Veröffentlichungen akzeptiert.^[18]

Diese Denkweise legt nahe, dass das Fehlen einer signifikanten Gravitationswechselwirkung mit den äußeren Planeten eine erweiterte äußere Gruppe schafft, die zwischen (90377) Sedna (Perihel von 76 Astronomischen Einheiten) und konventionelleren Scattered Disc Objects wie (15874) 1996 TL₆₆ (Perihel von 35 Astronomischen Einheiten).^[19]

Eines der Probleme bei der Definition dieser erweiterten Kategorie besteht darin, dass schwache Bahnresonanzen existieren können und aufgrund von Planetenstörungen und des gegenwärtigen Mangels an Kenntnis der Umlaufbahnen dieser entfernten Objekte schwer nachzuweisen sind. Sie haben Umlaufzeiten von mehr als 300 Jahren und die meisten wurden nur über wenige Jahre beobachtet. Aufgrund ihrer großen Entfernung und langsamen Bewegung gegenüber Hintergrundsterne kann es Jahrzehnte dauern, bis die meisten Umlaufbahnen gut genug bestimmt sind, um eine Resonanz sicher zu bestätigen oder auszuschließen. Eine genauere Kenntnis der Umlaufbahnen und der potenziellen Resonanz dieser Objekte wird dazu beitragen, die Bewegung der Riesenplaneten und die Entstehung des Sonnensystems besser zu verstehen. Zum Beispiel zeigen Simulationen von V. V. Jemeljanenko und E. L. Kiseleva 2007, dass viele dieser Objekte mit Neptun in Resonanz stehen könnten. Sie zeigen eine zehnprozentige Wahrscheinlichkeit, dass sich (148209) 2000 CR₁₀₅ in einer 20:1-Resonanz befindet, eine 38-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass sich 2003 QK₉₁ in einer 10:3-Resonanz befindet, eine 84-prozentige Wahrscheinlichkeit und dass sich (82075) 2000 YW₁₃₄ in einer 8:3-Resonanz befindet.^[20] Der Zwergplanetenkandidat (145480) 2005 TB₁₉₀ scheint eine Wahrscheinlichkeit von weniger als einen Prozent für eine 4:1-Resonanz zu haben.^[20]

Michael E. Brown – der die Hypothese von Planet Neun aufgestellt hatte – stellte fest, „alle bekannten entfernten Objekte, die auch ein wenig vom Kuipergürtel entfernt sind (insbesondere Objekte mit einer Großen Halbachse größer als 100 Astronomischen Einheiten und einem Perihel von mehr als 42 Astronomischen Einheiten) unter dem Einfluss dieses hypothetischen Planeten stehen.“^[21] Carlos de la Fuente Marcos und Ralph de la Fuente Marcos berechneten, dass einige der statistisch signifikanten Verhältnismäßigkeiten mit der Hypothese von Planet Neun kompatibel sind; insbesondere eine Reihe von Objekten^[22], die als extreme transneptunische Objekte (ETNOs) bezeichnet werden^[23] kann in den Resonanzen der mittleren Bewegung von 5:3 und 3:1 mit einem mutmaßlichen Planeten Neun mit einer Hauptachse ∼700 AU gefangen sein.^[24]

Dies ist eine Liste bekannter Objekte, die von Neptuns Umlaufbahn nicht gestreut werden konnten und daher wahrscheinlich Detached Objects sind, die jedoch innerhalb der Perihel-Lücke von 50 bis 75 Astronomischen Objekte liegen, die Sednoide definiert:^{[25][26][27][28][29][30]}

Die aufgeführten Objekte haben ein Perihel von mehr als 40 Astronomischen Einheiten und eine Große Halbachse von mehr als 47,7 Astronomischen Einheiten (die 1:2-Resonanz mit Neptun und die ungefähre äußere Grenze des Kuipergürtels)^[31]

Astronomisches Objekt	Durchmesser  (km)	mag	q (AU)	a (AU)	Q (AU)	ω (°)	Entdeckung	Entdecker	Einzelnachweise und Anmerkungen
(148209) 2000 CR105	243	6,3	44,252	221,2	398	316,93	2000	Marc William Buie	[32]
(82075) 2000 YW134	216	4,7	41,207	57,795	74,383	316,481	2000	Spacewatch	≈3:8-Bahnresonanz mit Neptun
2001 FL193	81	8,7	40,29	50,26	60,23	108,6	2001	Rhiannon Lynne Allen, Gary Bernstein, Renu Malhotra	Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein transneptunisches Objekt
2001 KA77	634	50	43,41	47,74	52,07	120,3	2001	Marc William Buie	Grenze zu den Cubewanos
2002 CP154	222	6,5	42	52	62	50	2002	Marc William Buie	Umlaufbahn schlecht bekannt, jedoch sicher ein Detached Object
2003 UY291	147	7,4	41,19	48,95	56,72	15,6	2003	Marc William Buie	Grenze zu den Cubewanos
(90377) Sedna	995	1,5	76,072	483,3	890	311,61	2003	Michael E. Brown, Chad Trujillo, David Lincoln Rabinowitz	Sednoid
2004 PD112	267	6,1	40	70	90	40	2004	Marc William Buie	Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein Detached Object
(474640) Alicanto	222	6,5	47,308	315	584	326,925	2004	Cerro Tololo (nicht bestätigt)	[33][34][35]
(612911) 2004 XR190	612	4,1	51,085	57,336	63,586	284,93	2004	Rhiannon Lynne Allen, Brett Gladman, John J. Kavelaars, Jean-Marc Petit, Joel W. Parker, Phil Nicholson	Pseudo-Sednoid, Große Bahnneigung;[32][36][37]
2005 CG81	267	6,1	41,03	54,10	67,18	57,12	2005	Canada France Ecliptic Plane Survey	—
(385607) 2005 EO297	161	7,2	41,215	62,98	84,75	349,86	2005	Marc William Buie	—
(145480) 2005 TB190	372	4,5	46,197	75,546	104,896	171,023	2005	Andrew C. Becker, Andrew W. Puckett, Jeremy Martin Kubica	[37]
2006 AO101	168	7,1					2006	Mauna Kea Observatories (nicht bestätigt)	Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein transneptunisches Objekt
(278361) 2007 JJ43	558	4,5	40,383	48,390	56,397	6,536	2007	Palomar-Observatorium (nicht bestätigt)	Grenze zu den Cubewanos
2007 LE38	176	7,0	41,798	54,56	67,32	53,96	2007	Mauna Kea-Observatorium (nicht bestätigt)
(528381) 2008 ST291	640	4,2	42,27	99,3	156,4	324,37	2008	Megan Schwamb, Michael E. Brown, David Lincoln Rabinowitz	≈1:6-Bahnresonanz mit Neptun
2009 KX36	111	8,0		100	100		2009	Mauna Kea-Observatorium (nicht bestätigt)	Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein transneptunisches Objekt
(523635) 2010 DN93	486	4,7	45,102	55,501	65,90	33,01	2010	Pan-STARRS	≈2:5-Bahnresonanz mit Neptun[37]
(552555) 2010 ER65	404	5,0	40,035	99,71	159,39	324,19	2010	David Lincoln Rabinowitz, Suzanne W. Tourtellotte	—
2010 GB174	222	6,5	48,8	360	670	347,7	2010	Mauna Kea-Observatorium (nicht bestätigt)	—
2012 FH84	161	7,2	42	56	70	10	2012	Las-Campanas-Observatorium (nicht bestätigt)	—
2012 VP113	702	4,0	80,47	256	431	293,8	2012	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo	Sednoid
2013 FQ28	280	6,0	45,9	63,1	80,3	230	2013	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo	≈1:3-Bahnresonanz mit Neptun resonance[37]
2013 FT28	202	6,7	43,5	310	580	40,3	2013	Scott S. Sheppard	—
(496315) 2013 GP136	212	6,6	41,061	155,1	269,1	42,38	2013	Outer Solar System Origins Survey	—
2013 GQ136	222	6,5	40,79	49,06	57,33	155,3	2013	Outer Solar System Origins Survey	Grenze zu den Cubewanos
2013 GG138	212	6,6	46,64	47,792	48,946	128	2013	Outer Solar System Origins Survey	Grenze zu den Cubewanos
(500876) 2013 JD64	111	8,0	42,603	73,12	103,63	178,0	2013	Outer Solar System Origins Survey	—
(500880) 2013 JJ64	147	7,4	44,04	48,158	52,272	179,8	2013	Outer Solar System Origins Survey	Grenze zu den Cubewanos
2013 SY99	202	6,7	50,02	694	1338	32,1	2013	Outer Solar System Origins Survey	—
2013 SK100	134	7,6	45,468	61,61	77,76	11,5	2013	Outer Solar System Origins Survey	—
(505478) 2013 UT15	255	6,3	43,89	195,7	348	252,33	2013	Outer Solar System Origins Survey	—
2013 UB17	176	7,0	44,49	62,31	80,13	308,93	2013	Outer Solar System Origins Survey	—
2013 VD24	128	7,8	40	50	70	197	2013	Dark Energy Survey	Umlaufbahn schlecht bekannt, möglicherweise kein Detached Object
2013 YJ151	336	5,4	40,866	72,35	103,83	141,83	2013	Pan-STARRS	—
(523692) 2014 EZ51	770	3,7	40,70	52,49	64,28	329,84	2014	Pan-STARRS	—
2014 FC69	533	4,6	40,28	73,06	105,8	190,57	2014	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo
2014 FZ71	185	6,9	55,9	76,2	96,5	245	2014	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo	Pseudo-Sednoid; ≈1:4-Bahnresonanz mit Neptun[37]
2014 FC72	509	4,5	51,670	76,329	100,99	32,85	2014	Pan-STARRS	Pseudo-Sednoid; ≈1:4-Bahnresonanz mit Neptun[37]
(533560) 2014 JM80	352	5,5	46,00	63,00	80,01	96,1	2014	Pan-STARRS	≈1:3-Bahnresonanz mit Neptun[37]
2014 JS80	306	5,5	40,013	48,291	56,569	174,5	2014	Pan-STARRS	Grenze zu den Cubewanos
2014 OJ394	423	5,0	40,80	52,97	65,14	271,60	2014	Pan-STARRS	3:7-Bahnresonanz mit Neptun
2014 QR441	193	6,8	42,6	67,8	93,0	283	2014	Dark Energy Survey	—
2014 SR349	202	6,6	47,6	300	540	341,1	2014	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo	—
2014 SS349	134	7,6	45	140	240	148	2014	S. S. Sheppard, C. A. Trujillo	≈2:10-Bahnresonanz mit Neptun[38]
2014 ST373	330	5,5	50,13	104,0	157,8	297,52	2014	Dark Energy Survey	—
2014 UT228	154	7,3	43,97	48,593	53,216	49,9	2014	Outer Solar System Origins Survey	Grenze zu den Cubewanos
2014 UA230	222	6,5	42,27	55,05	67,84	132,8	2014	Outer Solar System Origins Survey	—
2014 UO231	97	8,3	42,25	55,11	67,98	234,56	2014	Outer Solar System Origins Survey	—
(523759) 2014 WK509	584	4,0	40,08	50,79	61,50	135,4	2014	Pan-STARRS	—
2014 WB556	147	7,4	42,6	280	520	234	2014	Dark Energy Survey	—
2015 AL281	293	6,1	42	48	54	120	2015	Pan-STARRS	Grenze zu den Cubewanos, Bahndaten nicht genau bekannt, möglicherweise kein Detached Object
(495603) 2015 AM281	486	4,8	41,380	55,372	69,364	157,72	2015	Pan-STARRS	—
(487581) 2015 BE519	352	5,5	44,82	47,866	50,909	293,2	2015	Pan-STARRS	Grenze zu den Cubewanos
2015 FJ345	117	7,9	51	63,0	75,2	78	2015	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo	Pseudo-Sednoid; ≈1:3-Bahnresonanz mit Neptun[37]
2015 GP50	222	6,5	40,4	55,2	70,0	130	2015	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo	—
2015 KH162	671	3,9	41,63	62,29	82,95	296,805	2015	Scott S. Sheppard, David J. Tholen, Chad Trujillo	—
2015 KG163	101	8,3	40,502	826	1610	32,06	2015	Outer Solar System Origins Survey	—
2015 KH163	117	7,9	40,06	157,2	274	230,29	2015	Outer Solar System Origins Survey	≈1:12-Bahnresonanz mit Neptun
2015 KE172	106	8,1	44,137	133,12	222,1	15,43	2015	Outer Solar System Origins Survey	1:9 Neptune resonance
2015 KG172	280	6,0	42	55	69	35	2015	Rhiannon Lynne Allen, D. James, David Herrera	Bahndaten nicht genau bekannt, möglicherweise kein Detached Object
2015 KQ174	154	7,3	49,31	55,40	61,48	294,0	2015	Mauna Kea (nicht bestätigt)	Pseudo-Sednoid; ≈2:5-Bahnresonanz mit Neptun[37]
2015 RX245	255	6,2	45,5	410	780	65,3	2015	Outer Solar System Origins Survey	—
(541132) Leleākūhonua	300	5,5	65,02	1042	2019	118,0	2015	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo, David J. Tholen	Sednoid
2017 DP121	161	7,2	40,52	50,48	60,45	217,9	2017		—
2017 FP161	168	7,1	40,88	47,99	55,1	218	2017		Grenze zu den Kuipergürtenasteroiden
2017 SN132	97	5,8	40,949	79,868	118,786	148,769	2017	Scott S. Sheppard, Chad Trujillo, David J. Tholen
2018 VM35	134	7,6	45,289	240,575	435,861	302,008	2018	???

Die folgenden astronomischen Objekte könnten auch zu den Detached Objects gezählt werden, obwohl sie ein Perihel von weniger als 38 bis 40 Astronomischen Einheiten aufweisen.

Astronomisches Objekt	Durchmesser  (km)	mag	q (AU)	a (AU)	Q (AU)	ω (°)	Entdeckung	Entdecker	Einzelnachweise und Anmerkungen
(506479) 2003 HB57	147	74	38,116	166,2	294	11,082	2003	Mauna Kea (nicht bestätigt)	—
2003 SS422	168	>7,1	39	200	400	210	2003	Cerro Tololo Inter-American Observatory (nicht bestätigt)	Bahndaten nicht genau bekannt, möglicherweise kein Detached Object
2005 RH52	128	7,8	38,957	152,6	266,3	32,285	2005	Canada France Ecliptic Plane Survey	—
2007 TC434	168	7,0	39,577	128,41	217,23	351,010	2007	Las-Campanas-Observatorium (nicht bestätigt)	1:9-Bahnresonanz mit Neptun
2012 FL84	212	6,6	38,607	106,25	173,89	141,866	2012	Pan-STARRS	—
2014 FL72	193	6,8	38,1	104	170	259,49	2014	Cerro Tololo Inter-American Observatory (nicht bestätigt)	—
(533563) 2014 JW80	352	5,5	38,161	142,62	247,1	131,61	2014	Pan-STARRS	—
(523778) 2014 YK50	293	5,6	38,972	120,52	202,1	169,31	2014	Pan-STARRS	—
2015 GT50	88	8,6	38,46	333	627	129,3	2015	Outer Solar System Origins Survey	—

• Liste von transneptunischen Objekten
• Transpluto

1. ↑ Patryk Sofia Lykawka, Tadashi Mukai: An outer planet beyond Pluto and the origin of the trans-Neptunian belt architecture. In: Astronomical Journal. Band 135, Nr. 4, 2008, S. 1161–1200, doi:10.1088/0004-6256/135/4/1161, arxiv:0712.2198, bibcode:2008AJ....135.1161L (englisch). 
2. ↑ ^{a b} David C. Jewitt, A. Delsanti: Solar System Update: Topical and Timely Reviews in Solar System Sciences. Springer-Praxis Auflage. 2006, ISBN 3-540-26056-0 (englisch, Online [PDF]). 
3. ↑ Brett Gladman: Evidence for an extended scattered disk. In: Icarus. Band 157, Nr. 2, 2002, S. 269–279, doi:10.1006/icar.2002.6860, arxiv:astro-ph/0103435, bibcode:2002Icar..157..269G (englisch). 
4. ↑ ^{a b} Rodney S. Gomes, J. Matese, Jack Lissauer: A distant planetary-mass solar companion may have produced distant detached objects. In: Icarus. Band 184, Nr. 2. Elsevier, 2006, S. 589–601, doi:10.1016/j.icarus.2006.05.026, bibcode:2006Icar..184..589G (englisch). 
5. ↑ James Ludlow Elliot, Susan D. Kern, K. B. Clancy, A. A. S. Gulbis, Robert L. Millis, Marc William Buie, Lawrence H. Wasserman, Eugene I. Chiang, Amy B. Jordan, David E. Trilling, Karen Jean Meech: The Deep Ecliptic Survey: A search for Kuiper belt objects and centaurs. II. Dynamical classification, the Kuiper belt plane, and the core population. In: The Astronomical Journal. Band 129, Nr. 2, 2006, S. 1117–1162, doi:10.1086/427395, bibcode:2005AJ....129.1117E (englisch, Online [PDF]). 
6. ↑ ^{a b} Patryk Sofia Lykawka, Tadashi Mukai: Dynamical classification of trans-neptunian objects: Probing their origin, evolution, and interrelation. In: Icarus. Band 189, Nr. 1, Juli 2007, S. 213–232, doi:10.1016/j.icarus.2007.01.001, bibcode:2007Icar..189..213L (englisch). 
7. ↑ Alessandro Morbidelli, Harold F. Levison: Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects (148209) 2000 CR₁₀₅ and (90377) Sedna. In: The Astronomical Journal. Band 128, Nr. 5, November 2004, S. 2564–2576, doi:10.1086/424617, arxiv:astro-aph/0403358, bibcode:2004AJ....128.2564M (englisch). 
8. ↑ Brett Gladman, Matthew J. Holman, Tommy Grav, John J. Kavelaars, Martin P Nicholson, Kaare Aksnes, Jean-Marc Petit: Evidence for an extended scattered disk. In: Icarus. Band 157, Nr. 2, 2002, S. 269–279, doi:10.1006/icar.2002.6860, arxiv:astro-ph/0103435, bibcode:2002Icar..157..269G (englisch). 
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